ISO 26824:2022 — 颗粒体系颗粒表征 — 术语

涵盖纳米到毫米尺度颗粒表征的标准化术语

1. 颗粒表征标准化术语体系

ISO 26824:2022(第二版,由ISO/TC 24/SC 4制定)定义了涵盖从纳米到毫米尺寸范围的颗粒及颗粒体系表征的综合性词汇。本标准整合了约24项现行标准和15个在研项目的术语,为采矿、建筑、制药、食品、医疗、微电子和纳米技术等跨学科应用提供了统一的命名体系。2022版对2013年第一版进行了重大重组,将所有定义归入第3条中的17个编号子条款。

词汇按17个条款组组织:粒度数据表示(3.1)、颗粒形状(3.2)、孔径和比表面积(3.3)、沉降法(3.4)、电阻感应区法(3.5)、激光衍射(3.6)、动态光散射(3.7)、图像分析(3.8)、单颗粒光交互(3.9)、小角X射线散射(3.10)、样品制备(3.11)、电迁移率分析(3.12)、电荷调节(3.13)、声学方法(3.14)、聚焦光束法(3.15)、液体中颗粒分散(3.16)和Zeta电位测定(3.17)。每个条款包含术语、定义、注解和来源参考。

颗粒性质 相关条款 示例测量技术
粒径 3.1, 3.4-3.10, 3.12-3.15 激光衍射、沉降法、动态光散射、电阻感应区法
颗粒形状 3.2, 3.8 图像分析、显微术、动态图像分析
比表面积/孔隙率 3.3, 3.10 BET气体吸附、SAXS、压汞法
Zeta电位 3.17 电泳光散射、流动电位法、电声法
数量浓度 3.5, 3.9, 3.12 库尔特原理、凝结核计数器、光学粒子计数器

2. 团聚体、聚集体和一次颗粒的关键区分

本标准最重要的贡献之一是明确区分了团聚体(agglomerate)和聚集体(aggregate)——这两个术语在工业和学术领域经常被混淆。团聚体是弱或中等强度结合的颗粒集合,外表面积近似于各组分表面积之和,结合力为范德华力或物理缠结。聚集体由强结合或熔合的颗粒组成,外表面积显著小于各组分表面积之和,结合力包括共价键或烧结。这一区分对粉末加工质量控制和纳米材料监管分类至关重要。

团聚体通常可通过超声处理或高剪切混合再分散,而聚集体代表永久性结合可能需要粉碎才能分离。从制药到陶瓷行业的产品性能如溶出速率、粉末流动性和压实行为都受到这种差异的显著影响。

标准还精确定义了一次颗粒(原始源颗粒)、组成颗粒(较大颗粒的可识别组分)和二次颗粒(作为较大实体的团聚体或聚集体)。这些层级化定义对纳米技术应用至关重要。定义与ISO/TC 229(纳米技术)进行了协调以确保跨领域一致性。

与ISO/TC 229纳米技术术语的协调确保了跨纳米尺度表征的一致性。这反映了纳米材料法规在全球范围内的重要性,包括欧盟REACH和美国EPA TSCA框架。

3. 颗粒分析实验室的工程设计洞察

ISO 26824:2022中的结构化词汇直接支持颗粒表征仪器的选择和规格制定。对于激光衍射,D[4,3]和D10、D50、D90等术语得到明确定义。对于制药应用中动态光散射用于蛋白质聚集研究的情况,标准澄清了强度加权、体积加权和数量加权粒度分布之间的关键区别——对多分散样品可能导致平均粒径报告值相差数个数量级。对于Zeta电位测量(3.17),涵盖了电泳迁移率、流动电位和电声方法的相关术语。

标准还涉及数据不确定度和分级分析结果表示,对实验室间可比性至关重要。样品制备术语(3.11)强调了从散装粉末、悬浮液或气溶胶中获取代表性子样品的方法。实验室间的许多测量差异可追溯到样品前处理的差异而非仪器性能问题。

报告平均粒径时未指定加权机制(强度、体积或数量),对于多分散样品可能导致数值相差数个数量级。例如双峰乳胶混合物的D[4,3]可能为50 um但D[3,2]仅为5 um。

理解和正确应用ISO 26824:2022中的标准化术语对于任何从事颗粒表征的实验室都至关重要。正确使用这些定义可确保颗粒粒度数据在不同测量技术和不同实验室之间得到正确解读和比较。该标准是从制药到先进材料制造等行业中质量控制文件、监管申报和技术交流的重要参考依据。

正确应用颗粒表征术语对于质量控制文件、监管申报和技术交流至关重要。不同加权分布之间的区别以及百分位直径的正确使用是任何寻求ISO 17025认可的颗粒分析实验室的基本技能。该标准为跨行业、跨地区的颗粒表征数据比较提供了统一的技术语言基础。

ISO 26824是全球颗粒表征实验室不可或缺的参考文件,对质量保证至关重要。

4. 常见问题

问1:2022版相比2013版有哪些主要变化?
所有定义条款重新组织为第3条内编号子条款,纳入了最新ISO/TC 24/SC 4标准,并与ISO/TC 229纳米技术定义进行了协调。
问2:该词汇是否适用于纳米颗粒?
是的。颗粒定义明确涵盖纳米物体,DLS、SAXS、电迁移率分析和图像分析等条款直接与纳米尺度表征相关。
问3:粒度分布和分级分析有何区别?
粒度分布(PSD)描述各尺寸等级颗粒相对数量;分级分析将颗粒分离为离散馏分。
问4:标准是否涵盖测量不确定度?
是的。数据不确定度和测量置信度相关术语包含在第3.1条和第3.11条中。

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