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主页湿法化学分析Emsure 颗粒状无机盐

EMSURE® 颗粒状无机盐

简介

在使用传统粉末状无机盐时,分析化学实验常因这些无机盐吸湿易结块、容易产生粉尘而面临无法使用。EMSURE® 颗粒状无机盐采用高纯试剂标准生产,旨在克服这个难题,在保持纯度和产品技术规格的同时,提供更好的流动性、化学稳定性及确保可靠的分析结果。

在一间光线明亮的实验室里,一只戴着手套的手正将蓝色容器中的白色颗粒倒入一个透明烧杯中,烧杯里装有水,正放在蓝色磁力搅拌器上旋转。

特点与优势

  • 纯度高:EMSURE® 颗粒状无机盐保持EMSURE®产品一贯的高纯度,确保定量和定性分析结果的一致性。
  • 流动性更佳:颗粒状形态具有更好的流动性,从而改善取用和称量等。这不仅减少了取用过程中的产品损耗,还通过最大限度地减少工作量,提高操作安全性。
  • 技术规格不变:尽管物理形态发生变化,颗粒状无机盐仍采用相同的高品质原材料,并保持原有的产品技术规格。
  • 减少粉尘产生:与粉末状无机盐相比,干法生产工艺显著减少了粉尘产生。这降低了污染和接触风险,有助于营造更安全的实验室环境。
  • 化学稳定性:颗粒状无机盐在常规储存和处理条件下能保持完整性,在各种分析实验中能够保持长期稳定性。

干法生产工艺

EMSURE® 颗粒状无机盐采用干法生产工艺(图 1),该工艺不使用粘合剂或水。干法生产工艺是一种干法辊压制粒生产工艺,用于将细小粉末状转化为稳定性强、流动性好的颗粒状。该工艺能保持原料的化学性能。最终产品适用于湿化学及其他要求检测结果重复性高的分析领域等。

一幅紫色的示意图显示,绿色散装物料进入料斗,被旋转的青绿色板压实,随后通过筛网研磨成细小的绿色颗粒。

图1.干法生产工艺的示意图

干法生产工艺步骤

  1. 原料进料:干法工艺首先将粉末状无机盐送入进料斗。
  2. 压制成片(一体成型):随后,粉末在两根反向旋转的辊筒之间被压实,形成致密的带状或片状结构。该辊压成型工艺通过调节辊压、进料速度和辊缝间隙进行精确控制。
  3. 粉碎成颗粒状:随后,压实的片状物料通过转子式系统粉碎成颗粒状。通常会回收利用细小颗粒,以最大限度提高生产效率。

颗粒状无机盐与粉末状无机盐

以下参数表明颗粒状无机盐在技术上优于传统的粉末状无机盐:

颗粒尺寸

一个由紫色条组成的条形图显示了第0天的颗粒尺寸分布,其中4–6.3毫米范围的质量百分比最高,其次是6.3–8毫米范围。

图2.EMSURE® 颗粒状二水合磷酸氢二钠的粒度分布

粒度分布是影响颗粒状无机盐性能的关键参数。细颗粒比例过高会增加结块的风险,从而削弱颗粒状形态的功能优势。

EMSURE® 颗粒状无机盐的一大显著特征是其经过精确控制的粒度分布,这是通过优化的干法生产工艺实现的。如图 2 所示,大部分颗粒位于 4.0–6.3 mm 范围内,占总质量的45% 以上。 另有约20%的颗粒分布在2.8–4.0毫米和6.3–8.0毫米区间,共同构成了窄而明确的粒度分布。细颗粒(<1毫米)和超大颗粒(>8毫米)含量极低,凸显了压实和研磨工艺的精确性。

这种严格控制的粒度分布可改善流动性、减少粉尘产生并优化溶解度曲线,这些特性对于分析实验中使用的高纯度试剂至关重要。EMSURE® 颗粒状无机盐形态均匀,可确保称量和溶解的一致性,从而最大限度地减少制备过程中的带来误差,并确保在关键应用中更加可靠。

流动性

EMSURE® 颗粒状无机盐的一个关键功能优势在于其良好的流动性。与容易结块的传统粉末状无机盐相比,颗粒状无机盐具有更好流动的特性。这有助于实现精确的称量,无需机械搅拌或击碎即可进行准确称量和处理。良好的流动性还有助于减少物料损失和降低粉尘风险,从而提高实验室中的操作安全性和效率。

溶解性

尽管粉末状无机盐类通常因比表面积更大而具有更快的溶解速率,但其在接触环境湿气时易结块的特性,可能会对溶解动力学产生不利影响。 EMSURE® 颗粒状无机盐的设计旨在溶解速率与重复性之间取得平衡。虽然在理想条件下,其初始溶解速率可能略低于粉末状无机盐,但颗粒状无机盐具有更高的稳定性,特别是在环境条件多变的情况下。这种稳定性有效缓解因结块或只溶解部分试剂而导致分析结果的不确定性。

一条折线图显示了在水中加入NaH₂PO₄后,随时间变化的标准化颗粒计数。从视觉上看,其中一条曲线下降得更快,消散得也更早。

图3.两种二水合磷酸氢二钠样品的溶解曲线

图3展示了通过聚焦光束反射测量法(FBRM)测得的两种二水合磷酸氢二钠样品 - COMP(EMSURE® 颗粒状,蓝色曲线)和Crys(结晶粉末状,红色曲线)的溶出曲线。 在本研究中,将每种盐类各80克分散于800毫升纯水中,在室温下以250转/分钟的恒定转速进行搅拌。通过记录实时颗粒计数来评估溶出动力学。EMSURE® 颗粒状无机盐(COMP)的颗粒计数呈现出渐进且稳定的下降趋势,反映出其溶出过程受控且一致,波动极小。相比之下,没有结晶或结块的粉末状的溶解速度更快。

耐磨性

颗粒状无机盐在储存、处理和运输过程中的机械完整性,是影响材料性能和分析可靠性的关键参数。颗粒磨损会导致的细小颗粒形成,不仅会影响流动性及后续称量,还可能给分析实验带来误差和不确定性。为解决这些问题,EMSURE® 颗粒状无机盐均经过磨损测试,以评估其抵抗颗粒降解的能力。

该条形图对比了1千克和5千克COMP氯化钠样品在1个月、6个月和12个月内的磨损情况,所有数值均低于10%,表明颗粒状态稳定。

图4.EMSURE® 颗粒状二水合磷酸氢二钠在12个月内的耐磨稳定性测试图

采用装有陶瓷球的标准化磨损滚筒装置,对这些颗粒状无机盐的耐磨性进行了评估。样品在20转/分钟的转速下进行转动,持续时间为10分钟。处理后,通过测定粒径小于500微米的颗粒质量分数,来确定机械破坏的程度。 图4展示了两种规格(1千克和5千克)的EMSURE® 颗粒状二水合磷酸氢二钠在12个月内的磨损数据。在所有时间点上,两种规格的磨损水平均远低于10%的限值,表明颗粒在实际储存条件下具有良好的稳定性。

该条形图比较了四种盐的颗粒磨损情况,其中磷酸氢二钠二水合物磨损程度最高,氯化钠最低。

图6.四种 EMSURE® 颗粒无机盐的耐磨性

EMSURE®颗粒状无机盐的机械强度在四种常见无机盐类的磨损测试结果(图5)中也得到了验证。氯化钠和硫酸铵的颗粒破碎率极低(<3%),证实了其结构稳定性极高。即使是更易受磨损的试剂,如:二水合磷酸氢二钠和三水合乙酸钠,在标准化测试中也保持了可接受的完整性。 这些结果凸显了EMSURE® 无机盐类的一贯的高品质,无论原料的易碎性如何,均能提供低粉尘、高重复性和安全的使用体验。

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