قياس توزيع حجم الجسيمات: الأساليب والتقنيات الموصى بها

المقدمة

وقياس توزيع حجم الجسيمات في المواد الأرضية أمر بالغ الأهمية لفهم خصائصها الفيزيائية وتحقيق المستوى الأمثل لمختلف العمليات الصناعية. في هذه التدوينة، سنستكشف الطريقة الموصى بها لتحديد توزيع حجم الجسيمات بدقة، مع تسليط الضوء على أهمية هذا التحليل في مختلف الصناعات.

تقنيات تحليل حجم الجسيمات

تقنيات الترسيب

1. المبدأ والعملية: تقنيات الترسيب تنطوي على ترسيب الجسيمات تحت تأثير الجاذبية. استنادا إلى مبدأ ستوكس#39 ؛ القانون، يرتبط معدل الترسب بحجم الجسيمات. وبقياس سرعة الترسيب، يمكن تحديد توزيع حجم الجسيمات.

2. المعدات المطلوبة:

• عمود الترسيب

• عامل التشتيت

• التوازن التحليلي

• ساعة إيقاف

3. المزايا والقيود

• المزايا: مناسبة لمجموعة واسعة من أحجام الجسيمات، وإعداد المعدات البسيطة، وفعالية التكلفة.

• القيود: يستغرق وقتاً طويلاً، ويتعرض للأخطاء في العينات ذات أحجام الجسيمات المتفرقة المتعددة، ويتطلب إعداداً دقيقاً للعينات.

تقنية حيود الليزر

1. المبدأ والعملية: تقيس تقنية حيود الليزر نمط كثافة الضوء المتناثر بواسطة الجسيمات. يوفر نمط الحيود معلومات عن توزيع حجم الجسيمات باستخدام حسابات نظرية مي.

2. المعدات المطلوبة:

• محلل حيود الليزر

• وحدة تشتت العينات

• مشتت مناسب

• حاسوب لتحليل البيانات

3. المزايا والقيود

• المزايا: يمكن للنطاق الديناميكي الواسع والتحليل السريع التعامل مع مصفوفات العينة المعقدة.

• القيود: تتأثر نوعية تشتت العينات بالأخطاء الناجمة عن شكل الجسيمات ومؤشر الانكسار، وتؤثر على النتائج، وعلى زيادة الاستثمار الأولي.

تقنية التبعثر الضوئي الديناميكي

1. المبدأ والعملية: يقيس تشتت الضوء الديناميكي (DLS) التقلبات في كثافة الضوء المتناثر الناجمة عن الحركة البراونية للجسيمات. وتوفر هذه التقنية معلومات عن حجم الجسيمات وتوزيعها في نطاق النانومتر.

2. المعدات المطلوبة:

• أداة ديناميكية لتشتت الضوء

• عينة من الزنزانة أو كوفيت

• مشتت مناسب

• حاسوب لتحليل البيانات

3. المزايا والقيود

• المزايا: مناسبة لقياس حجم الجسيمات الصغيرة، والتحليل غير المتلف، والقياسات السريعة.

• القيود: يتطلب تحديد نطاق النانومتر، والحساس لتعكر العينات والتشتت المتعدد، معلومات دقيقة عن مؤشر الانكسار.

اختيار الطريقة الموصى بها

يعتمد اختيار الطريقة الأكثر ملاءمة لقياس توزيع حجم الجسيمات على عدة عوامل، بما في ذلك طبيعة المادة الأرضية، ومدى الحجم المطلوب، والموارد المتاحة، والتطبيق المحدد. وينبغي إيلاء الاعتبار لدقة العينة ودقتها وطاقتها الإنتاجية وتوافقها مع مصفوفة العينة.

تطبيق طريقة القياس

تحضير العينات

1. التجليخ والتجانس: لضمان إجراء قياسات تمثيلية، ينبغي أن تكون المادة الأرضية متجانسة على النحو المناسب وأن تطحن طحناً دقيقاً لإزالة التكتلات الكبيرة والحصول على عينة تمثيلية.

2. تقنيات التشتيت: يمكن استخدام تقنيات مختلفة، مثل الموجات فوق الصوتية أو التحريك الميكانيكي أو التشتت بمساعدة السطح، لتشتيت جزيئات العينة ومنع تكدسها أثناء التحليل.

معايرة الآلات الموسيقية

1. إجراء المعايرة القياسية: يتطلب كل جهاز قياس معايرة باستخدام مواد مرجعية معتمدة. هذه المعايرة تضمن الدقة وتؤسس للأجهزة#استجابة 39;s لأحجام الجسيمات المختلفة.

2. التحقق والمصادقة: التحقق والمصادقة المنتظمان على الصك#39; أداء ضروري للحفاظ على القياسات الموثوق بها. تتضمن هذه العملية مقارنة الأداة#39;s نتائج مقابل المواد المرجعية المعروفة أو الطرق المعمول بها.

جيم -إجراءات القياس

1. تحميل العينة: تحميل عينة ممثلة بعناية في خلية القياس أو cuvette، مع ضمان كمية كافية للتحليل مع تجنب التحميل الزائد.

2. Running the Analysis:Follow the instrument's تعليمات التشغيل لتشغيل التحليل، وضمان انتشار العينات المناسبة وإعدادات الأدوات المناسبة.

3. تفسير البيانات وتحليلها: بمجرد اكتمال القياس، يتم تحليل البيانات باستخدام برامج مخصصة أو خوارزميات منشأة. تفسير نتائج توزيع حجم الجسيمات واستخراج المعلمات ذات الصلة لمزيد من التحليل أو الإبلاغ.

خاتمة

وفي الختام، تعتمد الطريقة الموصى بها لقياس توزع حجم الجسيمات في المواد الأرضية على المتطلبات المحددة للتطبيق. ويمكن إجراء تحليل دقيق وموثوق لحجم الجسيمات عن طريق اختيار التقنية المناسبة بعناية، وتنفيذ عملية سليمة لإعداد العينات ومعايرة الأجهزة. إن فهم توزيع حجم الجسيمات أمر حيوي لتحسين العمليات في صناعات مثل المستحضرات الصيدلانية والتعدين والسيراميك وغيرها الكثير.