Análisis de Talla de Partícula Usando Dispersar Estático del Laser

Por AZoNano

Índice

Introducción
Técnica para Medir Talla de Partícula
La Necesidad de la Dispersión
Dispersión Mojada
Dispersión Seca
Sobre Fritsch

Introducción

Una de las técnicas mas comunes para la determinación de la talla de partícula está tamizando. El Tamizado es un método simple. Es bajo costo y varias muestras del espécimen original se pueden preparar para varias aplicaciones. Sin Embargo, el tamizado es que toma tiempo y los resultados se pueden obtener solamente para un número muy limitado de tamaños de las partículas. Los Resultados del tamizado típicamente varían debido a varios factores tales como el método de mover la criba, el período de la operación, el número de partículas en la criba y de algunas propiedades físicas tales como la dimensión de una variable o la viscosidad de la muestra. Además, la talla real de las separaciones del endentado de las cribas puede tener variaciones grandes de la talla nominal. Debido a estas limitaciones, esta técnica está siendo reemplazada extensamente por métodos de dispersión luminosa, especialmente para las partículas de clasificación más pequeñas que algunos milímetros.

Cuadro 1. Laser Estático Que Dispersa el Equipo.

Técnica para Medir Talla de Partícula

El dispersar Estático de la luz laser se puede utilizar para medir la talla de partícula que coloca de aproximadamente 10-20 nanómetro hasta algunos milímetros. Cuando las partículas son iluminadas por un de rayo láser, se observa la dispersión luminosa y su talla puede ser resuelta de la distribución angular de la intensidad. Las teorías físicas que utilizan este cálculo son la teoría de Fraunhofer para las partículas bastante grandes y la teoría de Mie que aplica ambos a las partículas grandes y pequeñas.

Las Partículas son “pequeñas definido” cuando su diámetro no es más grande que la longitud de onda de la luz laser illuminating. Típicamente, luz laser del uso de Sizers de la Partícula del Laser con una longitud de onda entre 500 y 700 nanómetro. Por Lo Tanto, la transición entre el Fraunhofer y el límite de Mie ocurre en el μm de la región 0.5-1. Por lo completo, debe ser dicho que los límites de Mie y de Fraunhofer pueden no sólo depender de la talla de partícula, pero también en el material de la muestra y la aplicación específica.

La Necesidad de la Dispersión

Es posible que las partículas están encontradas bajo la forma de aglomeraciones. Las Aglomeraciones necesitan ser dispersadas y los atados necesitan ser separados. Generalmente, dos diversas clases de la dispersión están disponibles: dispersión mojada y dispersión seca.

Dispersión Mojada

Durante la dispersión mojada, el polvo o la suspensión de la muestra se agrega a un circuito cerrado llenado de un líquido apropiado. Esta mezcla se bombea contínuo a través de una célula de medición donde el de rayo láser puede iluminar el conjunto de la partícula. Durante el bombeo en el circuito de medición, el ultrasonido se aplica al sistema activando la destrucción de las aglomeraciones. Se producen las partículas Únicas, separadas. La cantidad de material adicional al circuito de medición debe ser controlada cuidadosamente puesto que los procesos el dispersar múltiple pueden alterar el resultado de la medición.

El dispersar Múltiple refiere al hecho que la luz dispersa inicialmente por una partícula entonces se dispersa en una segunda partícula antes de dejar la célula de la medición. Para asegurarse de que la cantidad correcta de material esté utilizada, el oscurecimiento del haz se observa mientras que introduce el material de la muestra al sistema. El oscurecimiento del haz proporciona al porcentaje de la luz que se dispersa lejos de su camino original. Un valor de 10-15% ha demostrado ser un buen valor para el oscurecimiento del haz asegurando una medición segura. El Cuadro 2 muestra el volumen de necesario material de la muestra para obtener el 10% o el 20% del oscurecimiento del haz en un FRITSCH ANALYSETTE 22 MicroTec más la Partícula Sizer del Laser en función de la talla de partícula.

El Cuadro 2. Calculaba el volumen total de necesario material de la muestra para conseguir un oscurecimiento del haz de 10 y el 20%. El cálculo fue realizado usando la teoría de Mie con parámetros ópticos del Alúmina. Para μm más pequeño de la talla de partícula un que cerca de 1 la cantidad requerida de material de la muestra sería influenciada importante por el Índice de refracción del material.

Las partículas Grandes requieren una cantidad mucho más grande de material que pequeñas partículas. Para μm más pequeño de la partícula los de 0,5 de tamaño, la cantidad de material requerida aumenta otra vez. El valor exacto depende no sólo de la talla de partícula, pero también del Índice de refracción del material, que no se indica en el Cuadro 2. Uno de los límites de dispersión mojada es que es difícil medir ciertos materiales en líquido. Pueden disolver en agua o en otros disolventes orgánicos, o haga frente a las reacciones químicas. En estos casos la medición seca es una opción valiosa.

Dispersión Seca

En la dispersión seca el material se acelera en una secuencia de aire a través de una supuesta boquilla de Venturi y se despliega rápidamente detrás de la boquilla. La secuencia altamente turbulenta gira las aglomeraciones rápidamente de modo que choquen con otras aglomeraciones y partículas. Esto causa las aglomeraciones al de-agregado: las únicas partículas pueden entonces ser medidas.

Sin Embargo, comparado a la introducción de ultrasonido en agua, este proceso es menos efectivo, limitando la medición seca de la dispersión a la talla de partícula de la orden de algunos micrómetros. También, este método depende en gran medida de las propiedades físicas del material. Los materiales Mojados, ricos en materias grasas, así como pegajosos son por supuesto mucho más difíciles de dispersarse en una secuencia de aire cuando están comparados para secarse y materiales que fluyen fáciles. Para mejorar la eficiencia del proceso seco de la dispersión, algunos instrumentos incorporan las placas de desviador, sobre las cuales la secuencia material se acelera. Al golpear estas placas de desviador, las aglomeraciones se destruyen efectivo, pero lamentablemente especialmente para el material suave, el fresar de las partículas primarias también ocurre. En este caso, la distribución dimensional resultante de partícula depende de la presión del aire usado para acelerar la secuencia material. En las aplicaciones que no requieren las aglomeraciones ser destruidas, un conducto que cae se puede utilizar para introducir el material de la muestra a la zona de medición. El introducir contínuo del material se establece vía un alimentador de la vibración y las partículas caen simple hacia abajo en el instrumento de medida. Pueden después cerco o ser drenadas fuera con un aspirador.

El Cuadro 3 muestra dos mediciones del polvo del hierro usando un conducto que cae en un ANALYSETTE 22 MicroTec más la Partícula Sizer del Laser.

Cuadro 3. Dos mediciones secas del polvo del hierro usando el conducto que cae en un FRITSCH ANALYSETTE 22 MicroTec más. La muestra más fina es la fracción de criba entre el 125μm y los 355μm mientras que la muestra más tosca es la fracción de criba entre 500 μm y 1,4 milímetros.

Sobre Fritsch

Fritsch es uno de los fabricantes internacionalmente de cabeza de instrumentos aplicación-orientados del laboratorio para la preparación de la muestra y el apresto de la partícula.

El rango de los instrumentos suministrados por Fritsch incluye:

  • Los Molinos para machacar, micro-fresar, mezclarse, homogeneizar de duro-quebradizo, fibroso, el elástico y o los materiales suaves se secan o en suspensión.
  • Instrumentos para la determinación de la talla de partícula la difracción del laser, dispersión luminosa dinámica y tamizando.
  • Instrumentos del Laboratorio para la división representativa de muestras secas y mojadas, de introducir controlado de la muestra y de la limpieza ultrasónica.

Esta información ha sido originaria, revisada y adaptada de los materiales proporcionados por Fritsch.

Para más información sobre esta fuente, visite por favor Fritsch.

Date Added: Mar 1, 2012 | Updated: Jul 15, 2013

Last Update: 15. July 2013 16:36

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