Analyse de Dimension Particulaire Utilisant la Dispersion Statique de Laser

Par AZoNano

Table des matières

Introduction
Technique pour Mesurer la Dimension Particulaire
Le Besoin de Dispersion
Dispersion Mouillée
Dispersion Sèche
Au Sujet de Fritsch

Introduction

Une des techniques les plus communes pour la détermination de dimension particulaire tamise. Le Tamisage est une méthode simple. C'est coût bas et plusieurs échantillons provenant du spécimen initial peuvent être préparés pour plusieurs usages. Cependant, le tamisage est long et des résultats peuvent être obtenus seulement pour un nombre très limité de dimensions des particules. Les Résultats du tamisage type varient en raison de plusieurs facteurs tels que la méthode de déménager le tamis, la période du fonctionnement, le nombre de particules sur le tamis et de certaines propriétés physiques telles que la forme ou l'adhérence de l'échantillon. En Outre, l'échelle grandeur des lacunes de maille des tamis peut avoir de grandes variations du diamètre nominal. En Raison de ces limitations, cette technique est largement remplacée par des méthodes de dispersion de la lumière, particulièrement pour les particules de classement par taille plus petites que quelques mm.

Le Schéma 1. Laser Statique Dispersant le Matériel.

Technique pour Mesurer la Dimension Particulaire

La dispersion Statique de lumière laser peut être employée pour mesurer la dimension particulaire s'échelonnant approximativement de 10-20 nanomètre jusqu'à quelques mm. Quand des particules sont illuminées par un faisceau laser, on observe la dispersion de la lumière et leur taille peut être déterminée de la distribution angulaire d'intensité. Les théories matérielles qui supportent ce calcul sont la théorie de Fraunhofer pour les particules plutôt grandes et la théorie de Mie qui s'applique les deux à de grandes et petites particules.

Les Particules sont « petit » défini quand leur diamètre n'est pas plus grand que la longueur d'onde de la lumière laser illuminating. Type, lumière laser d'utilisation de Sizers de Particules de Laser avec une longueur d'onde entre 500 et 700 nanomètre. Par Conséquent, le passage entre le Fraunhofer et la limite de Mie a lieu dans le μm de la région 0.5-1. Dans l'intérêt de l'exhaustibilité, il doit dire que les limites de Mie et de Fraunhofer peuvent non seulement dépendre de la dimension particulaire, mais également sur le matériau témoin et l'application particulière.

Le Besoin de Dispersion

Il est possible que des particules soient trouvées sous forme d'agglomérats. Des Agglomérats doivent être dispersés et les batteries doivent être séparées. Généralement, deux classes différentes de dispersion sont disponibles : dispersion mouillée et dispersion sèche.

Dispersion Mouillée

Pendant la dispersion mouillée, la poudre ou la suspension témoin est ajoutée à un circuit fermé rempli de liquide approprié. Ce mélange est pompé continuellement par une cellule de mesure où le faisceau laser peut illuminer l'ensemble de particules. Pendant le pompage dans le circuit de mesure, l'ultrason est appliqué au système activant la destruction des agglomérats. Des particules Uniques et séparées sont produites. La quantité de matériau ajoutée au circuit de mesure doit être réglée soigneusement puisque les procédés de dispersion multiple peuvent modifier le résultat de la mesure.

La dispersion Multiple se rapporte au fait que la lumière au commencement dispersée par une particule est alors dispersé sur une deuxième particule avant de laisser la cellule de mesure. Pour s'assurer que la quantité correcte de matériau est utilisée, on observe l'occultation de poutre tout en alimentant le matériau témoin au système. L'occultation de poutre fournit le pourcentage de la lumière qui est dispersée à partir de son chemin initial. Une valeur de 10-15% a prouvé à être une bonne valeur pour l'occultation de poutre assurant une mesure fiable. Le Schéma 2 affiche que le volume de nécessaire matériel d'échantillon obtenait 10% ou 20% de l'occultation de poutre dans un FRITSCH ANALYSETTE 22 MicroTec plus la Particule Sizer de Laser en fonction de la dimension particulaire.

Le Schéma 2. A Prévu le volume total de nécessaire matériel d'échantillon pour obtenir une occultation de poutre de 10 et de 20%. Le calcul a été effectué utilisant la théorie de Mie avec des paramètres optiques d'Alumine. Pour μm de dimension particulaire un plus petit qu'environ 1 la quantité exigée de matériau témoin serait sensiblement influencée par l'Indice de réfraction du matériau.

Les Grandes particules exigent une quantité de matériau beaucoup plus grande que de petites particules. Pour de plus petit que 0,5 μm de particules dans la taille, la quantité de matériau exigée augmente de nouveau. La valeur exacte dépend non seulement de la dimension particulaire, mais également de l'Indice de réfraction du matériau, qui n'est pas indiqué sur le Schéma 2. Une des limites de la dispersion mouillée est qu'il est difficile de mesurer certains matériaux dans le liquide. Ils peuvent dissoudre dans l'eau ou dans d'autres solvants organiques, ou des réactions chimiques de face. En pareil cas la mesure sèche est une alternative précieuse.

Dispersion Sèche

Dans la dispersion sèche le matériau est accéléré dans un courant d'air par un soi-disant embout de Venturi et augmente rapidement derrière l'embout. Le courant turbulent hautement tourne les agglomérats rapidement de sorte qu'ils se heurtent d'autres agglomérats et particules. Ceci entraîne les agglomérats au De-agrégat : des particules uniques peuvent alors être mesurées.

Cependant, comparé à l'introduction de l'ultrason dans l'eau, ce procédé est moins pertinent, limitant la mesure sèche de dispersion à la dimension particulaire de la commande de quelques micromètres. En Outre, cette méthode dépend fortement des propriétés physiques du matériau. Il est naturellement beaucoup plus difficile disperser les matériaux Mouillés, riches en matières grasses, ainsi que collants en courant d'air si comparés pour sécher et matériaux circulants faciles. Pour améliorer l'efficience du procédé sec de dispersion, quelques instruments comportent les déflecteurs, sur lesquels on accélère le flot matériel. En heurtant ces déflecteurs, des agglomérats sont détruits effectivement, mais malheureusement particulièrement pour le matériau mou, le fraisage des particules primaires se produisent également. Dans ce cas, la distribution de dimension particulaire donnante droit dépend de la pression d'air employé pour accélérer le flot matériel. Dans les applications qui n'exigent pas des agglomérats d'être détruits, un descendeur en baisse peut être utilisé pour alimenter le matériau témoin à la zone de mesure. L'alimentation continue du matériau est déterminée par l'intermédiaire d'un alimentateur de vibration et les particules tombent simplement vers le bas dans l'instrument de mesure. Elles peuvent alors être rassemblées ou tirées à l'extérieur avec un aspirateur.

Le Schéma 3 affiche deux mesures de poudre de fer utilisant un descendeur en baisse dans un ANALYSETTE 22 MicroTec plus la Particule Sizer de Laser.

Le Schéma 3. Deux mesures sèches de poudre de fer utilisant le descendeur en baisse dans un FRITSCH ANALYSETTE 22 MicroTec plus. L'échantillon plus fin est la fraction de tamis entre 125μm et 355μm tandis que l'échantillon plus grossier est la fraction de tamis entre 500 μm et 1,4 millimètres.

Au Sujet de Fritsch

Fritsch est l'un internationalement des premiers constructeurs d'instruments d'application de laboratoire pour la préparation des échantillons et la dimension particulaire.

Le domaine des instruments fournis par Fritsch comprend :

  • Les Fraises pour l'écrasement, le micro-fraisage, le mélange, homogénéiser de dur-fragile, fibreux, l'élastique et ou les matériaux mous sèchent ou en suspension.
  • Instruments pour la détermination de dimension particulaire par diffraction de laser, la dispersion de la lumière dynamique et le tamisage.
  • Instruments de Laboratoire pour la division représentative des échantillons secs et mouillés, de l'alimentation d'échantillon témoin et du nettoyage ultrasonique.

Cette information a été originaire, révisée et adaptée des matériaux fournis par Fritsch.

Pour plus d'informations sur cette source, visitez s'il vous plaît Fritsch.

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

Last Update: 15. July 2013 15:59

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit