ISO 268242022 颗粒系统的颗粒特性.词汇标准立项发展报告

颗粒系统的颗粒特性词汇标准立项发展报告标准化发展报告：ISO26824:2022颗粒系统的颗粒特性词汇（StandardizationDevelopmentReport:Particlecharacterizationofparticulatesystems—Vocabulary）摘要颗粒技术是材料科学、化学工程、制药、食品、环境工程等诸多领域的基石。随着纳米技术和先进制造工艺的飞速发展，对颗粒系统特性的精确表征提出了前所未有的挑战。不同行业、不同研究机构在描述颗粒性质时使用的术语不统一，严重阻碍了技术交流、数据共享和贸易往来。本报告聚焦于国际标准ISO26824:2022《颗粒系统的颗粒特性词汇》的立项与发展。该标准由国际标准化组织（ISO）发布，旨在为颗粒特性表征领域提供一套统一、严谨、国际通用的术语体系。报告详细阐述了该标准的制定背景、核心内容、技术价值与应用前景。通过系统梳理颗粒粒径、形状、表面积、孔结构、表面特性等关键参数的定义，该标准为解决跨学科、跨领域的颗粒技术问题提供了共同语言，消除了由于术语歧义带来的误解和成本。报告指出，ISO26824:2022不仅整合了现有相关国际标准中的术语，还纳入了纳米颗粒表征等前沿领域的新概念，具有高度的时效性和前瞻性。本报告旨在为相关领域的技术人员、标准管理人员及政策制定者提供参考，推动我国颗粒表征技术与国际接轨，促进产学研用的深度融合。关键词颗粒特性；词汇；国际标准；ISO26824；术语；粒度表征；纳米颗粒；标准化Keywords:ParticleCharacterization;Vocabulary;InternationalStandard;ISO26824;Terminology;ParticleSizeAnalysis;Nanoparticles;Standardization正文一、引言在现代工业生产和科学研究中，颗粒物质无所不在。从药品的活性成分到催化剂的载体，从水泥、颜料到食品添加剂，从大气中的粉尘到纳米功能材料，颗粒的形态、尺寸、分布、表面性质等特性直接决定了产品的性能、质量和安全性。然而，颗粒系统的复杂性在于其特性依赖于测量原理、仪器和数据处理方法。例如，一个非球形颗粒的“直径”可以通过筛分法、激光衍射法、沉降法或动态光散射法等多种方式获得，其物理意义截然不同。若缺乏统一的术语定义，不同实验室、不同行业间的数据比对将变得极其困难，甚至导致严重的质量事故或研发失败。为应对这一挑战，国际标准化组织（ISO）技术委员会ISO/TC24/SC4“颗粒特性表征”分委会长期致力于颗粒系统表征方法的标准化工作。其中，术语标准的制定是所有方法标准的基础。ISO26824:2022《颗粒系统的颗粒特性词汇》作为这一体系中的基石性文件，于2022年8月8日正式发布，取代了之前的版本。本标准系统地定义了颗粒系统特性表征中常用的核心术语，为全球颗粒技术领域的交流提供了统一的语言平台。本报告将深入分析该标准的发展历程、核心内容及其对产业和科研的重大意义。二、标准立项背景与修订必要性1.技术的快速发展与术语的滞后性颗粒表征技术在过去几十年取得了巨大进步。传统的筛分法、显微镜法依然是基础，但激光衍射、动态光散射（DLS）、电声法、图像分析、比表面积分析（BET）、压汞法等现代技术已成为主流。特别是纳米技术的兴起，出现了如纳米颗粒跟踪分析（NTA）、扫描探针显微镜（SPM）、差分迁移率分析（DMA）等针对亚微米和纳米尺度颗粒的专用技术。这些新技术引入了大量新的概念和术语，如“水动力直径”、“迁移率直径”、“等效球直径”等。原有的术语标准未能及时覆盖这些新概念，导致在使用中产生混乱。例如，不同文献中对“纳米颗粒”的定义就存在基于尺寸上限（通常为100nm）和基于尺寸范围（1-100nm）的细微差异。2.跨行业、跨学科交流的统一需求颗粒技术是一个典型的交叉学科领域，涉及化工、材料、矿业、医药、食品、环境、气象等多个行业。不同行业对同一术语的理解可能存在偏差。例如，化工行业常关注颗粒的“粒径分布”，而制药行业则更关注“粒度均匀性”（如USP标准中的相关定义）。在环境领域，“可吸入颗粒物”（PM10,PM2.5）的“切割粒径”是基于空气动力学直径的定义。若无一个权威性的词汇标准，企业在进行国际贸易时，可能因对产品“平均粒径”或“最高粒径”定义的理解不同而产生纠纷。3.原版ISO26824的修订与升级ISO26824的前身（如ISO9276系列标准中的部分术语定义）已经不能满足当前的需求。新版的ISO26824:2022在继承原有标准精华的基础上，进行了全面修订。其主要修订方向包括：*术语的普适性：从专注于“颗粒表征方法”延伸到“颗粒系统的颗粒特性”，涵盖范围更广。*纳米尺度的融合：系统性地引入和定义了与纳米颗粒表征相关的术语，如“纳米物体”、“纳米结构材料”、“团聚体”、“聚集体”的区分等。*概念精炼与规范化：对原有定义进行更精确的表述，剔除了过时或模糊的条目，并明确了不同定义之间的层级关系。*与国际计量学体系（VIM）的协调：确保定义的术语与ISO/IEC指南99《国际计量学词汇——通用、基本概念和相关术语》（VIM）保持一致，增强了标准的权威性和科学性。三、标准核心内容与框架结构ISO26824:2022是一份术语标准，其核心价值在于提供清晰、无歧义的定义。标准的结构严谨，逻辑清晰，通常分为以下几个主要章节：1.基础术语与概念(Basictermsandconcepts)这部分定义了颗粒系统的基础属性，包括：*颗粒(Particle)：物质的最小离散单元，具有明确的物理边界。*聚集体(Aggregate)与团聚体(Agglomerate)：这是关键区别。聚集体由初级颗粒通过强化学键（如共价键、离子键）结合而成，其总表面积显著小于初级颗粒的表面积之和（不可逆）。团聚体则由初级颗粒或聚集体通过弱相互作用力（如范德华力、静电力）结合在一起，其总表面积接近或等于初级颗粒表面积之和（可逆）。*颗粒群(ParticulateSystem/Collection)：所有颗粒的集合。*分散体系(DispersionSystem)：颗粒分散在连续相（气体、液体或固体）中的体系。2.粒径与粒度分布术语(Termsrelatedtoparticlesizeanddistribution)这是所有术语中数量最多、应用最广泛的部分，定义了各种“等效直径”：*等效球直径(EquivalentSphereDiameter)：用具有相同某种物理性质（如体积、表面积、沉降速度、光散射特性）的球体直径来表征颗粒的“尺寸”。例如，体积等效直径、斯托克斯直径、激光衍射直径等。标准清晰定义了每种“等效”的物理意义，避免了混淆。*粒度分布(ParticleSizeDistribution)：描述颗粒群中不同尺寸颗粒所占的比例，包括体积分布、数量分布、面积分布等。*统计参数：定义了D10、D50（中位径）、D90、平均粒径（算术平均、体积平均、面积平均等）的计算方法和物理含义。3.颗粒形状与形貌术语(Termsrelatedtoparticleshapeandmorphology)颗粒形状对流动性、堆积密度、反应活性等至关重要。该部分定义了：*球形度(Sphericity)、圆形度(Circularity)、长宽比(AspectRatio)、粗糙度(Roughness)等。*分形维数(FractalDimension)：用于描述复杂形状颗粒或团聚体结构自相似性的参数。*定性的形状描述：如块状、片状、针状、树枝状、多孔状等。4.表面积与孔结构术语(Termsrelatedtosurfaceareaandporosity)*比表面积(SpecificSurfaceArea)：单位质量或单位体积颗粒所具有的总表面积，通常通过BET法测定。*孔(Pore)：颗粒内部或颗粒间的空隙，包括微孔（<2nm）、介孔（2-50nm）和大孔（>50nm）的分类（参照IUPAC定义）。*孔径分布(PoreSizeDistribution)、孔隙率(Porosity)、孔容(PoreVolume)。5.电学与其他物性术语(Termsrelatedtoelectricalandotherproperties)*Zeta电位(ZetaPotential)：颗粒表面剪切面处的电位，是评价分散体系稳定性的关键参数。*等电点(IsoelectricPoint,IEP)。*颗粒密度(ParticleDensity)：包括真密度、表观密度、振实密度、松装密度等。6.取样与测量原理通则(Generaltermsonsamplingandmeasurementprinciples)定义了“代表性样品”、“取样”、“随机取样”、“分层取样”等与测量质量相关的术语，确保测量结果的可靠性。四、标准的技术创新与先进性体现ISO26824:2022相较于旧版，一个显著的技术创新在于其对“聚集体”与“团聚体”的清晰界定。这一区分在纳米技术领域尤为重要。例如，在研究纳米催化剂时，“聚集体”的形成意味着初级颗粒通过化学作用烧结在一起，其催化活性中心可能永久改变；而“团聚体”则可通过物理分散（如超声）重新分散成初级颗粒。标准对此的明确区分，为企业生产和质量控制提供了重要的理论依据。其次，标准建立了与ISO9276系列（粒度分析结果的表示）及ISO13320（激光衍射法）、ISO13321（光子相关光谱法）等具体方法标准的强关联性。用户在查阅具体方法标准时，可以直接回溯到ISO26824中查找关键术语的准确定义，形成一个完整的知识网络。此外，标准注重与国际计量学词汇（VIM）的协调。例如，“测量准确度”、“测量精密度”、“测量误差”、“测量不确定度”等关键计量学概念，均按VIM的定义进行引用和解释。这保证了颗粒表征结果的可靠性和可溯源性，符合国际计量互认协议（CIPMMRA）的精神。五、标准修订的企事业单位与标委会介绍ISO26824:2022的修订工作由国际标准化组织ISO/TC24/SC4“颗粒特性表征”分委会主导。该分委会是国际上颗粒表征领域最具权威性的技术组织，其秘书处由德国标准化协会（DIN）承担。详细介绍：ISO/TC24/SC4“颗粒特性表征”分委会1.组织性质与目标ISO/TC24/SC4是ISO技术委员会TC24（筛分、筛分助剂及相关颗粒表征方法）下属的一个分委员会，专门负责除了筛分法本身之外的所有物理和物理化学颗粒表征方法的标准化工作。其根本目标是建立一套科学、完整、互认的颗粒表征国际标准体系，消除技术壁垒，促进国际贸易和技术合作。该分委会的工作范围覆盖极其广泛，从微米的粉体到纳米的胶体，从干粉到悬浮液，从粒径到形貌。2.主要工作成果与影响力ISO/TC24/SC4已经发布了数十项具有重要国际影响力的标准，构成了颗粒表征领域的标准体系。主要包括：*术语标准系列：以本次讨论的ISO26824为核心。*粒径分布表达标准：ISO9276系列（包括图像分析、对数正态分布表示法等）。*特定方法标准：如ISO13320《激光衍射法》、ISO13321《光子相关光谱法》、ISO13322《图像分析法》、ISO20998《超声衰减法》、ISO21501《单粒子光散射法》、ISO22412《动态光散射法》等。*物理性质标准：如ISO9277《BET法测定比表面积》、ISO15901《压汞法和气体吸附法测定孔隙率》等。*样品制备与取样标准：如ISO14887《液体中颗粒分散方法》。3.工作模式与参与方分委会的成员来自全球几十个国家和众多国际组织（如IUPAC、ILAC）。每个国家可指派一个“技术对口单位”参与投票和提出意见。该分委会的工作模式极为严谨，标准的制定或修订通常需要经过提议（NP）、工作组草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）、最终国际标准草案（FDIS）等多个阶段，历时数年方可完成。其参与方涵盖了知名科研机构（如英国的NIST、德国的PTB）、跨国企业（如马尔文帕纳科、贝克曼库尔特）、行业协会及政府机构。中国作为ISO的常任理事国，由中国国家标准化管理委员会（SAC）组织国内相关单位积极参与ISO/TC24/SC4的工作，将中国的产业需求和技术成果融入国际标准。4.为本次修订所做的贡献对于ISO26824:2022的修订，ISO/TC24/SC4组织了专门的修订工作组。工作组汇集了全球顶尖的颗粒表征专家，他们根据各自领域的实践经验和最新研究进展，对旧版标准中的每条术语进行了反复的讨论和推敲。工作组特别关注了纳米尺度相关术语的定义，并与ISO/TC229（纳米技术）等邻近技术委员会进行了密切的沟通与协调，确保术语的跨标准一致性。最终形成的标准文件，凝聚了全球颗粒表征领域专家在过去十年内的集体智慧。六、结论与展望ISO26824:2022《颗粒系统的颗粒特性词汇》的发布，是颗粒表征标准化进程中的一个重要里程碑。它不仅仅是一份术语的罗列，更是一套系统性的知识框架，为全球颗粒科学和技术的交流、合作与发展奠定了坚实的语言基础。标准的重要意义：1.