珠联璧合：研磨珠入门指南

珠珠虽小，可不要小瞧它们的本领~

研磨珠是球磨过程中常见的东西，研磨仪通过不同方向的运动，带动研磨珠与样品、研磨容器壁以及其他研磨珠碰撞，产生摩擦力和碰撞力，来帮助样品完成研磨（p.s. 这里省略了样品与样品以及样品与研磨容器壁之间的撞击力和摩擦力，这两个力在研磨过程中也非常重要）。但是，在研磨之前如何选用合适的研磨珠也是门道，正确配置研磨珠可以使研磨效率更加高效。

研磨珠材质

首先，目前常见的研磨珠主要有不锈钢珠和氧化锆珠两大类。

不锈钢是研磨珠里较为常见的一种材质，可以应对绝大多数的研磨场景，而且成本也较低。另外，在液氮研磨中，不锈钢珠耐低温的特性也比其他研磨珠更加合适。

氧化锆则为高性能陶瓷材料，与不锈钢相比，其最大的优势就是可以减少“金属污染”，如在土壤、电子材料、药品这些对金属比较敏感的实验中，更加推荐使用氧化锆珠。但是，氧化锆相较不锈钢而言，密度较低（不锈钢密度为约7.8–8.0 g/cm³，氧化锆密度则为5.9–6.1 g/cm³），所以在相同的研磨参数下，锆珠的冲击力会比不锈钢珠小一些。但是氧化锆珠更加耐磨损，往往是不锈钢的5-10倍，所以使用寿命更长。

研磨珠尺寸

研磨珠的尺往往从0.8 mm-50 mm不等。通常情况下，大的研磨珠适合粗磨，小的研磨珠则适合细磨。不过，真正重要的是样品体积，从而决定了研磨珠尺寸的选择，一般的原则是“样品最大颗粒尺寸的3倍”，比如说，一颗黄豆的大小一般在5-7 mm，则一般选用1颗20 mm左右的珠子即可。但是，在这个原则之下会引发出一个全新的问题：研磨容器放不下这么大的研磨珠。

研磨珠数量

这也就是研磨珠选择的第三个要素：数量。如果大研磨珠容器放不了，则需要考虑多放几颗直径较小（可以选择样品颗粒尺寸的2倍）的研磨珠。珠子只需要装填至容器的70-80%（最佳为容器的40-60%），剩余的空间留给珠子做功即可。通常原则是“1/3样品+1/3研磨珠+1/3空隙”。

结语

对于研磨精度要求高的实验来说，如果需要样品研磨的颗粒细度大，则需要不断替换更小更多的研磨珠才能进行更为精细的研磨。

选择什么样的研磨珠取决于样品的硬度特性、样品量以及研磨的特殊要求。而一个合适的搭配也将使得研磨“事半功倍”。

猜你想问

Q&A

研磨珠可以重复利用吗？

这里，小编给出的意见是，在一般情况下是可以重复使用的，每次用完洗干净晾干即可，如果不放心还可以将珠子进行高温高压灭菌。

但是在一些要求高的实验，比如说一些生物实验，推荐一次性使用研磨珠，这样既可以避免交叉感染，也可以增加实验的效率。另外，当珠子研磨土壤，矿石等硬质样品时，会磨损研磨珠，不仅珠子尺寸改变，在下一次研磨时也会污染样品。