珠聯(lián)璧合：研磨珠入門(mén)指南

珠珠雖小，可不要小瞧它們的本領(lǐng)~

研磨珠是球磨過(guò)程中常見(jiàn)的東西，研磨儀通過(guò)不同方向的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)研磨珠與樣品、研磨容器壁以及其他研磨珠碰撞，產(chǎn)生摩擦力和碰撞力，來(lái)幫助樣品完成研磨（p.s. 這里省略了樣品與樣品以及樣品與研磨容器壁之間的撞擊力和摩擦力，這兩個(gè)力在研磨過(guò)程中也非常重要）。但是，在研磨之前如何選用合適的研磨珠也是門(mén)道，正確配置研磨珠可以使研磨效率更加高效。

研磨珠材質(zhì)

首先，目前常見(jiàn)的研磨珠主要有不銹鋼珠和氧化鋯珠兩大類(lèi)。

不銹鋼是研磨珠里較為常見(jiàn)的一種材質(zhì)，可以應(yīng)對(duì)絕大多數(shù)的研磨場(chǎng)景，而且成本也較低。另外，在液氮研磨中，不銹鋼珠耐低溫的特性也比其他研磨珠更加合適。

氧化鋯則為高性能陶瓷材料，與不銹鋼相比，其最大的優(yōu)勢(shì)就是可以減少“金屬污染”，如在土壤、電子材料、藥品這些對(duì)金屬比較敏感的實(shí)驗(yàn)中，更加推薦使用氧化鋯珠。但是，氧化鋯相較不銹鋼而言，密度較低（不銹鋼密度為約7.8–8.0 g/cm³，氧化鋯密度則為5.9–6.1 g/cm³），所以在相同的研磨參數(shù)下，鋯珠的沖擊力會(huì)比不銹鋼珠小一些。但是氧化鋯珠更加耐磨損，往往是不銹鋼的5-10倍，所以使用壽命更長(zhǎng)。

研磨珠尺寸

研磨珠的尺往往從0.8 mm-50 mm不等。通常情況下，大的研磨珠適合粗磨，小的研磨珠則適合細(xì)磨。不過(guò)，真正重要的是樣品體積，從而決定了研磨珠尺寸的選擇，一般的原則是“樣品最大顆粒尺寸的3倍”，比如說(shuō)，一顆黃豆的大小一般在5-7 mm，則一般選用1顆20 mm左右的珠子即可。但是，在這個(gè)原則之下會(huì)引發(fā)出一個(gè)全新的問(wèn)題：研磨容器放不下這么大的研磨珠。

研磨珠數(shù)量

這也就是研磨珠選擇的第三個(gè)要素：數(shù)量。如果大研磨珠容器放不了，則需要考慮多放幾顆直徑較小（可以選擇樣品顆粒尺寸的2倍）的研磨珠。珠子只需要裝填至容器的70-80%（最佳為容器的40-60%），剩余的空間留給珠子做功即可。通常原則是“1/3樣品+1/3研磨珠+1/3空隙”。

結(jié)語(yǔ)

對(duì)于研磨精度要求高的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，如果需要樣品研磨的顆粒細(xì)度大，則需要不斷替換更小更多的研磨珠才能進(jìn)行更為精細(xì)的研磨。

選擇什么樣的研磨珠取決于樣品的硬度特性、樣品量以及研磨的特殊要求。而一個(gè)合適的搭配也將使得研磨“事半功倍”。

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Q&A

研磨珠可以重復(fù)利用嗎？

這里，小編給出的意見(jiàn)是，在一般情況下是可以重復(fù)使用的，每次用完洗干凈晾干即可，如果不放心還可以將珠子進(jìn)行高溫高壓滅菌。

但是在一些要求高的實(shí)驗(yàn)，比如說(shuō)一些生物實(shí)驗(yàn)，推薦一次性使用研磨珠，這樣既可以避免交叉感染，也可以增加實(shí)驗(yàn)的效率。另外，當(dāng)珠子研磨土壤，礦石等硬質(zhì)樣品時(shí)，會(huì)磨損研磨珠，不僅珠子尺寸改變，在下一次研磨時(shí)也會(huì)污染樣品。