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粉體混合質(zhì)量的定量分析
日期：2025-05-12 11:24
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摘要：
在EYH—系列二維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)或其它粉體混合設(shè)備GMP認(rèn)證工作的第四階段——性能確認(rèn)（PQ）中，提到了混合均勻度的檢測(cè)（RSD）。毫無(wú)疑問(wèn)，混合均勻度是評(píng)定混合機(jī)性能的*重要指標(biāo)。
一、 粉體混合的含義
粉體混合是二種以上組份在干燥狀態(tài)或有少量液體存在下，以外力作用攪混，使其不均一性不斷降低的過(guò)程。所謂二種以上組份，可以是不同的物質(zhì)，也可以是同一物質(zhì)而有不同的物理特性：如含水率不同、顆粒直徑不同、顏色不同等等。
粉體混合是一個(gè)復(fù)雜的隨機(jī)過(guò)程，混合質(zhì)量的評(píng)估及測(cè)定方法一直是困擾著人們的棘手問(wèn)題。隨著時(shí)代的發(fā)展，憑人的五官感覺來(lái)判定混合均勻度的日子已經(jīng)過(guò)去。用科學(xué)的、數(shù)量形式來(lái)判定混合均勻度，就是粉體混合的定量分析。要做到定量分析，必然要有取樣、檢測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析（數(shù)據(jù)處理）幾個(gè)過(guò)程，從而得到一個(gè)單一的量值來(lái)表達(dá)混合物的均勻度。
二、 取樣
從混合物中某一位置取出少量的物料，叫“取樣”，這少量的物料叫作“觀測(cè)樣品”又稱“點(diǎn)樣品”，取樣的位置稱“取樣點(diǎn)”。
在同一容器內(nèi)，同一時(shí)間水平上，不同取樣點(diǎn)取得的樣品組成這一時(shí)間水平上的“樣本”。點(diǎn)樣品的個(gè)數(shù)即樣本的大小。
關(guān)于樣品的大?。涸跐M足檢測(cè)需要的量并可能對(duì)取樣點(diǎn)周圍物料具有代表性的前提下，樣品越小越好。樣品過(guò)大，不僅浪費(fèi)物料，且對(duì)定量分析的正確性不利。
關(guān)于樣品個(gè)數(shù)多少（即樣本的大?。簶悠穫€(gè)數(shù)越多，即樣本越大，定量分析結(jié)果越可靠，誤差率越小。但迄今為止，確定*佳樣品個(gè)數(shù)尚未研究出來(lái)。據(jù)美國(guó)化學(xué)工程協(xié)學(xué)建議，要求5~15個(gè)樣品，也有人認(rèn)為至少需要20個(gè)乃至50個(gè)樣品。我國(guó)習(xí)慣上取5~10個(gè)樣品。關(guān)于取樣點(diǎn)位置，在物料處于靜止?fàn)顟B(tài)下取樣時(shí)，取樣點(diǎn)應(yīng)盡可能均布在物料的各個(gè)位置。如果能在混合物的運(yùn)動(dòng)流中取樣，則比靜止?fàn)顟B(tài)下取樣所得出分析結(jié)果要準(zhǔn)確。所以，在條件許可的情況下（如*佳混合時(shí)間已經(jīng)確定），在混合器出口物流中取樣的辦法好。
三、 檢測(cè)
將取得樣品，用化學(xué)或物理的方法，測(cè)定各組分（尤其是關(guān)鍵組分——示蹤物）的含量：
X。如果樣品個(gè)數(shù)是5，則檢測(cè)到5個(gè)結(jié)果：X1；X2；X3；X4；X5。關(guān)于檢測(cè)方法，應(yīng)由組分的性質(zhì)，混合的目的和實(shí)際條件來(lái)決定。
四、 統(tǒng)計(jì)分析
將上述檢測(cè)結(jié)果，用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，進(jìn)行計(jì)算，得出單一的數(shù)值，來(lái)評(píng)估混合物的混合質(zhì)量，叫統(tǒng)計(jì)分析法。
1. 算術(shù)平均值，又稱樣本均值：X
X= — Σxi
式中：n——點(diǎn)樣品數(shù)（樣本大小）
Xi——第i個(gè)樣品測(cè)得的參數(shù)。如質(zhì)量、含水量、顆粒數(shù)等。
2. 方差：σ2
σ2 = —— Σ（Xi — X）2
3. 標(biāo)準(zhǔn)偏差，又稱SD（Standard Deviation的縮寫）：σ
σ=√σ2 =√——Σ（Xi – X）2
在20世紀(jì)40年代以前，一直用σ來(lái)定義（評(píng)估）粉體混合質(zhì)量，σ值越小，混合越均勻。然而，實(shí)踐表明，這一定義在某些情況下很不**，誤差較大。英國(guó)粉體工程權(quán)威N.哈恩貝在其專著“工業(yè)中的混合過(guò)程”（中國(guó)石化出版社1991）說(shuō)過(guò)這樣一句話：“……由樣品中得到的實(shí)踐方差
（σ2）數(shù)值沒(méi)有多大價(jià)值，除非與極限方差值可以關(guān)聯(lián)”。
4. 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，又稱RSD（Relative Standard Deviatio）：V
V有很多種算法，以下僅提供2個(gè)常用算法。
算法1：V= ×100%
算法2：V= （×100%）
一、 粉體混合的含義
粉體混合是二種以上組份在干燥狀態(tài)或有少量液體存在下，以外力作用攪混，使其不均一性不斷降低的過(guò)程。所謂二種以上組份，可以是不同的物質(zhì)，也可以是同一物質(zhì)而有不同的物理特性：如含水率不同、顆粒直徑不同、顏色不同等等。
粉體混合是一個(gè)復(fù)雜的隨機(jī)過(guò)程，混合質(zhì)量的評(píng)估及測(cè)定方法一直是困擾著人們的棘手問(wèn)題。隨著時(shí)代的發(fā)展，憑人的五官感覺來(lái)判定混合均勻度的日子已經(jīng)過(guò)去。用科學(xué)的、數(shù)量形式來(lái)判定混合均勻度，就是粉體混合的定量分析。要做到定量分析，必然要有取樣、檢測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析（數(shù)據(jù)處理）幾個(gè)過(guò)程，從而得到一個(gè)單一的量值來(lái)表達(dá)混合物的均勻度。
二、 取樣
從混合物中某一位置取出少量的物料，叫“取樣”，這少量的物料叫作“觀測(cè)樣品”又稱“點(diǎn)樣品”，取樣的位置稱“取樣點(diǎn)”。
在同一容器內(nèi)，同一時(shí)間水平上，不同取樣點(diǎn)取得的樣品組成這一時(shí)間水平上的“樣本”。點(diǎn)樣品的個(gè)數(shù)即樣本的大小。
關(guān)于樣品的大?。涸跐M足檢測(cè)需要的量并可能對(duì)取樣點(diǎn)周圍物料具有代表性的前提下，樣品越小越好。樣品過(guò)大，不僅浪費(fèi)物料，且對(duì)定量分析的正確性不利。
關(guān)于樣品個(gè)數(shù)多少（即樣本的大?。簶悠穫€(gè)數(shù)越多，即樣本越大，定量分析結(jié)果越可靠，誤差率越小。但迄今為止，確定*佳樣品個(gè)數(shù)尚未研究出來(lái)。據(jù)美國(guó)化學(xué)工程協(xié)學(xué)建議，要求5~15個(gè)樣品，也有人認(rèn)為至少需要20個(gè)乃至50個(gè)樣品。我國(guó)習(xí)慣上取5~10個(gè)樣品。關(guān)于取樣點(diǎn)位置，在物料處于靜止?fàn)顟B(tài)下取樣時(shí)，取樣點(diǎn)應(yīng)盡可能均布在物料的各個(gè)位置。如果能在混合物的運(yùn)動(dòng)流中取樣，則比靜止?fàn)顟B(tài)下取樣所得出分析結(jié)果要準(zhǔn)確。所以，在條件許可的情況下（如*佳混合時(shí)間已經(jīng)確定），在混合器出口物流中取樣的辦法好。
三、 檢測(cè)
將取得樣品，用化學(xué)或物理的方法，測(cè)定各組分（尤其是關(guān)鍵組分——示蹤物）的含量：
X。如果樣品個(gè)數(shù)是5，則檢測(cè)到5個(gè)結(jié)果：X1；X2；X3；X4；X5。關(guān)于檢測(cè)方法，應(yīng)由組分的性質(zhì)，混合的目的和實(shí)際條件來(lái)決定。
四、 統(tǒng)計(jì)分析
將上述檢測(cè)結(jié)果，用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，進(jìn)行計(jì)算，得出單一的數(shù)值，來(lái)評(píng)估混合物的混合質(zhì)量，叫統(tǒng)計(jì)分析法。
1. 算術(shù)平均值，又稱樣本均值：X
X= — Σxi
式中：n——點(diǎn)樣品數(shù)（樣本大小）
Xi——第i個(gè)樣品測(cè)得的參數(shù)。如質(zhì)量、含水量、顆粒數(shù)等。
2. 方差：σ2
σ2 = —— Σ（Xi — X）2
3. 標(biāo)準(zhǔn)偏差，又稱SD（Standard Deviation的縮寫）：σ
σ=√σ2 =√——Σ（Xi – X）2
在20世紀(jì)40年代以前，一直用σ來(lái)定義（評(píng)估）粉體混合質(zhì)量，σ值越小，混合越均勻。然而，實(shí)踐表明，這一定義在某些情況下很不**，誤差較大。英國(guó)粉體工程權(quán)威N.哈恩貝在其專著“工業(yè)中的混合過(guò)程”（中國(guó)石化出版社1991）說(shuō)過(guò)這樣一句話：“……由樣品中得到的實(shí)踐方差
（σ2）數(shù)值沒(méi)有多大價(jià)值，除非與極限方差值可以關(guān)聯(lián)”。
4. 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，又稱RSD（Relative Standard Deviatio）：V
V有很多種算法，以下僅提供2個(gè)常用算法。
算法1：V= ×100%
算法2：V= （×100%）