ما هو توزيع حجم الجسيمات وماذا يمثل D10 و D50 و D90.

ما هو توزيع حجم الجسيمات وماذا يمثل د 10 و د -50 و د -90؟

توزيع حجم الجسيمات (PSD) هو مفهوم حاسم في علم المواد، مع التطبيقات التي تغطي العديد من الصناعات بما في ذلك الأدوية، والسيراميك، والتعدين، والمراقبة البيئية. يساعد PSD في فهم كيفية توزيع الجسيمات ذات الأحجام المختلفة داخل عينة المادة، كما أنه فعال في تحديد الخصائص الفيزيائية والسلوكيات الوظيفية للمساحيق، والحبيبات، أو المواد المنتشرة.

ما هو توزيع حجم الجسيمات؟

حجم الجسيم، ويشار إليه أيضًا باسم حجم الحبيبات أو القطر هي خاصية أساسية للمواد الجسيمية. وهو يدل على حجم جسيم واحد وعادة ما يتم تمثيله بقيمة عددية. ومع ذلك، فإن معظم المواد الطبيعية أو الصناعية لا تتكون من جسيمات موحدة بل تتكون من مزيج من جسيمات مختلفة الأحجام. ولقياس هذا التباين، يتم استخدام توزيع حجم الجسيمات (PSD).

PSD هو توزيع النسبة المئوية لأحجام الجسيمات داخل العينة. ويمكن تمثيلها بأشكال مختلفة:

1. توزيع التردد: يبين النسبة المئوية للجسيمات ضمن نطاقات أحجام محددة.

2. التوزيع التراكمي: تمثل النسبة المئوية الإجمالية للجسيمات التي يقل حجمها عن حجم جسيم معين أو يزيد عليه.

ويتضمن الرسم البياني PSD عادة ما يلي:

• المحور السيني: حجم الجسيمات (في كثير من الأحيان بالميكرومتر أو النانومتر).

• المحور الصادي: النسبة المئوية أو النسبة المئوية التراكمية، محسوبة على أساس مقاييس مثل العدد أو الحجم أو المساحة السطحية.

حجم الجسيمات المكافئ

بالنسبة للجسيمات غير الكروية، يصبح تحديد حجم الجسيمات أمرًا معقدًا حيث لا يوجد بُعد واحد يصف حجمها بدقة. في مثل هذه الحالات، يُمثل حجم الجسيمات في كثير من الأحيان بقطر مكافئ هذا هو قطر الكرة الافتراضية التي تظهر نفس السلوك (مثل سرعة الاستقرار أو الضوء المشتت) مثل الجسيم الذي يتم قياسه.

فهم D10 و D50 و D90.

D10 و D50 و D90 هي معلمات حرجة تستخدم لوصف PSD. وهي تعرف باسم نقاط التوزيع التراكمي وتوفر رؤى قيمة في اتساق وتفصيل العينة.

D50 -متوسط حجم الجسيمات

• التعريف: قيمة حجم الجسيمات التي تبلغ 50 في المائة من العينة#39; جسيمات s أصغر و 50 ٪ أكبر.

• الأهمية: يستخدم D50 على نطاق واسع كمتوسط حجم الجسيمات في العينة. على سبيل المثال، إذا كان D50 مادة هو 10 µ متر، وهذا يعني أن نصف الجسيمات لها أحجام أصغر من 10 µ متر، والنصف الآخر أكبر.

• التطبيقات:

• تقييم اتساق المواد الخام في التصنيع.

• توقع الانسيابية في العمليات التي تنطوي على المساحيق أو الحبيبات.

D90 -عتبة الجسيمات الخشنة

• التعريف: قيمة حجم الجسيمات التي تكون فيها نسبة 90 في المائة من جسيمات العينة أصغر.

• الأهمية: تمثل النهاية الخشنة للتوزيع. D90 مهم لفهم مدى الجسيمات الكبيرة في العينة.

• التطبيقات:

• رصد الجسيمات الخشنة في إنتاج الأدوية أو الأغذية لتجنب مشاكل الجودة.

• ضمان الطحن السليم للمواد الخام في صناعات الخزف والمواد الكاشطة.

D10 -عتبة الجسيمات الدقيقة

• التعريف: قيمة حجم الجسيمات التي تقل فيها نسبة 10 في المائة من جسيمات العينة.

• الأهمية(�) يشير إلى النهاية الدقيقة للتوزيع ويستخدم لتقييم وجود الجسيمات فائقة الدقة.

• التطبيقات:

• التحكم في سلوك الجسيمات الدقيقة في دراسات جودة الهواء.

• تعزيز اتساق الأصباغ في الطلاءات.

أهمية توزيع حجم الجسيمات في الصناعات

1.الأدوية

يعد اضطراب الشخصية الانعزالي أمرًا هامًا في تحديد معدل الذوبان، والتوافر البيولوجي، واستقرار الأدوية. مثلاً:

• الجسيمات الدقيقة تذوب أسرع ويتم امتصاصها بكفاءة أكبر في الجسم.

• وتعمل الجسيمات الخشنة على تحسين الاستقرار والتعامل مع المساحيق الصيدلانية.

2.السيراميك والكشط

ويرتبط أداء المواد الخزفية والمواد الكاشطة ارتباطا وثيقا بـ PSD. وتكفل شعبة القطاع الخاص الضيقة ما يلي:

• ملطخة بالسيراميك

• تحسين كفاءة القطع والتلميع في مواد الكشط.

3.التعدين والتشييد

في الصناعات مثل التعدين، يؤثر القطاع الخاص على فعالية العمليات مثل السحق، والطحن، وفصل المعادن. يؤدي تحسين شعبة القطاع الخاص إلى ما يلي:

• تقليل استهلاك الطاقة.

• تحسين معدلات الاسترداد في معالجة المعادن.

4.العلوم البيئية

PSD ضروري في مراقبة الجسيمات (PM) في الهواء أو الماء. على سبيل المثال:

• PM10 و PM2.5 تشير إلى الجسيمات ذات الأقطار الأصغر من 10 µm و 2.5 µ m، على التوالي.

• ولهذه القياسات أهمية حاسمة في تقييم تلوث الهواء وأثره على صحة الإنسان.

5.طلاء وطلاء

تتأثر نعومة الطلاء ولمعانه ومتانته بـ PSD. وتكفل شعبة القطاع الخاص المتوازنة ما يلي:

• تشتت موحد للأصباغ

• تحسين الالتصاق والتغطية.

أساليب قياس انغلاق القطاع الخاص

وتستخدم عدة تقنيات لتحديد توزيع حجم الجسيمات، ولكل منها مزايا فريدة:

1. إنحراف الليزر

• يستخدم عادة لقياس سريع ودقيق.

• يوفر بيانات عن D10 و D50 و D90.

2. تبعثر الضوء الديناميكي (DLS)

• مناسب لتحليل حجم الجسيمات دون ميكرون.

• يستخدم على نطاق واسع في مجالات الصيدلة وتكنولوجيا النانو.

3. تحليل الغربال

• الطريقة التقليدية للجسيمات الكبيرة.

• يتضمن تمرير المادة من خلال سلسلة من المناخل ذات أحجام فتحات مختلفة.

4. المجهر الإلكتروني

• تقدم صور عالية الدقة لأشكال وأحجام الجسيمات.

• يستغرق وقتا طويلا ومكلفا ولكنه يوفر معلومات مفصلة.

5. الترسيب بالطرد المركزي

• يقيس حجم الجسيمات على أساس معدلات الترسيب في المائع.

• مفيدة للجسيمات الدقيقة جدا.

تطبيقات D10 و D50 و D90 في مراقبة الجودة

• D10: يضمن عدم وجود جسيمات مفرطة الدقة قد تؤدي إلى غبار أو تلوث.

• D50تساعد على الحفاظ على الاتساق، وضمان جودة المنتج متسقة.

• D90: رصد وجود الجسيمات الخشنة والحد منه، وتجنب العيوب المحتملة في المنتج النهائي.

الاعتبارات الرئيسية في تحليل حجم الجسيمات

1. الخصائص المادية:

• ضمان التوافق بين المادة وطريقة التحليل.

• حساب شكل الجسيمات، الكثافة، ومعامل الانكسار.

2. بيئة القياس:

• يمكن أن تؤثر درجة الحرارة والرطوبة ومتوسط التشتت على النتائج.

3. التمثيل الإحصائي:

• اختر الأساس الأكثر صلة للحساب (على سبيل المثال، الحجم مقابل العدد).

خاتمة

إن فهم توزيع حجم الجسيمات ومعاييرها الرئيسية -D10 و D50 و D9-هو أمر أساسي لتحسين العمليات وضمان جودة المنتج في جميع الصناعات. وتوفر هذه المقاييس رؤية شاملة لخصائص المواد، وتؤثر على كل شيء من فعالية الدواء إلى أداء الخزف المتقدم والرصد البيئي. ومع تطور الصناعات وتزايد الطلب على الدقة، ستظل أوجه التقدم في تقنيات قياس القطاع الخاص تؤدي دورا محوريا في الابتكار والاستدامة.

من خلال السيطرة على القطاع الخاص والآثار المترتبة عليه، يمكن للشركات تحقيق الكفاءة، والحفاظ على الجودة، وتلبية متطلبات دائمة التغير للإنتاج الحديث.

سانشين للمواد الجديدة المحدودة

• خبراء في كرات طحن السيراميك، الجسيمات النانوية، السيراميك المقاوم للإرتداء، وغيرها.

• اتصل بنا: +86 1907085858212 HTP:| Email: sales@beadszirconia.com