粒度分布（英語：Σ粒子開本 distribution；PSD）是指被測的顆粒群（樣品）中的各種尺寸顆粒占總顆粒的百分比。它是一個專有名詞，通常用于描述粉末試樣按粒度不同分為若干級，每一級粉末（按質量、按數量或按體積）所占的百分率。粒度分布對理解材料的物理和化學性質至關重要，它影響巖石和土壤的強度和承載特性，也會影響參與化學反應的固體的反應性。因此，在許多工業產品（例如打印機墨粉，化妝品和藥品）的生產中都需要嚴格控制粒度分布。
公式
粒度分布的計算可以通過不同的方式進行，包括按體積、按顆粒個數或按表面積來計算。設第i檔的粒徑區間為[xi-1，xi），則該檔的平均粒徑為{\displaystyle {\overline {x}}_{i}={\sqrt {{x}_{i-1}{x}_{i}}}}。設粒徑處在該檔范圍的顆粒個數為Ni，則該檔上的顆粒體積為{\displaystyle N_{i}{{\overline {x}}_{i}}^{3}}。所有粒徑檔上的顆粒總體積為{\displaystyle V=\sum _{i=1}^{n}N_{i}{{\overline {x}}_{i}}^{3}}，故第j檔上顆粒的體積占顆粒總體積的比例為{\displaystyle v_{j}={\cfrac {N_{j}{{\overline {x}}_{j}}^{3}}{V}}}。同理，以顆粒個數計的粒度分布為{\displaystyle v_{i}={\cfrac {N_{i}}{\sum _{j=1}^{n}N_{j}}}，按表面積計的粒度分布為{\displaystyle v_{i}={\cfrac {N_{i}{{\overline {x}}_{i}}^{2}}{{\sum _{j=1}^{n}N_{j}{\overline {x}}_{j}}^{2}}}。
關鍵指標
表示粒度特性有兩個關鍵指標，介紹如下：
① D50：一個樣品的累計粒度分布百分數達到50%時所對應的粒徑。它的物理意義是粒徑大于它的顆粒占50%，小于它的顆粒也占50%，D50也叫中位徑或中位數粒徑。D50常用來表示粉體的平均粒度。
② D97：一個樣品的累計粒度分布數達到97%時所對應的粒徑。它的物理意義是粒徑小于它的的顆粒占97%。D97常用來表示粉體粗端的粒度指標。 其它如D16、D90等參數的定義與物理意義與D97相似。
數據表述
分別地測量每一個顆粒通常是辦不到的，因此進行粒度分析時將顆粒劃分成若干個適當窄的粒度范圍。數據一般以表格形式列出，但圖形表示（如數量與粒度關系圖）更清楚。
數學方程式亦可用來描述粒度分布。雖曾有人嘗試將這類數學式與實際斷裂力學相聯系，但多數還是一些僅便于表述數據的經驗關系式。當數據必須處理時，數學式可能有用；但這往往要求使用計算機，而在這類條件下，實際數據的矩陣表示同樣方便，而且更可靠。
粒度數據的圖示法通常是以橫坐標（x軸）列出顆粒粒度，以縱坐標（y軸）列出測得的基準量。表示數量有兩種方法：一種是列出每一粒級中的量（絕對量，分數，或百分數），另一種方法是列出高于或低于某一粒度的累計量（分數或百分數）。
測定原理
粉塵在液相或氣相介質中按粒徑大小順序沉降。用光透過方法在一定沉降高度h位置，測定光柱中不同粒徑的粉塵濃度，計算出粉塵粒度分布。
測定步驟
1.接通粒度分析儀（以下簡稱儀器）電源，預熱15min。
2.按照儀器使用程序，輸入粉塵真密度、液面高度、測定溫度下乙酸正丁酯的密度和粘度值。
3.儀器打印出輸入的數值后，將乙酸丁倒入干凈的儀器測量池中，倒入量約為液面高度的2/3。將裝有乙酸丁酯的測量池放入儀器測定位置，調節調零旋鈕，使儀器顯示光密度值為0.0。
4.將含塵濾膜放入干凈瓷坩堝或燒杯內，滴入5~10mL乙酸丁酯并用玻璃棒充分攪拌。攪拌時用吸移管將含塵液體滴入裝有乙酸丁酯的測量池中，使液面高度達到輸入液面高度刻度線。
5.對一般非采取在濾膜上的煤礦粉塵，用乙醇代替乙酸正丁酯。方法是取3～5g粉塵在白紙上充分混合均勻，用牛角匙取約10mg粉塵放入干凈坩堝或燒杯內，按照第4條所述方法進行操作。
6.蓋上測量池蓋，手持測量池用拇指按緊蓋子充分搖晃，使測量池中粉塵均勻分散，同時用脫脂棉紗布擦干測量池表面液體。迅速將測量池放入儀器測定位置，使儀器顯示的光密度值在90~100范圍內，迅速按測量鍵開始測定粉塵粉度分布。若儀器最初顯示的光密度值不在90~100范圍之間，則表示懸浮液濃度太高或太低，需要重新調節液體中粉塵濃度。
7.按測量鍵后，儀器開始以0.5s時間間隔顯示測量時間及對應時間的光密度值。按下式計算要測定的粉塵顆粒粒徑所需時間t。當儀器顯示的時間大于t后，按中途停止鍵，儀器便自動打印所需的粉塵顆粒粒徑不小于粉塵顆粒粒徑的各級粒徑的粉塵粒度分布。
參考資料 >