كيفية قياس توزيع حجم الجسيمات
الملخص:
يمكن قياس توزيع حجم الجسيمات باستخدام طرق مختلفة، حيث يعد تحليل المناخل أحد أكثر التقنيات التقليدية والأكثر استخدامًا. وتتضمن هذه الطريقة تمرير عينة من خلال سلسلة من المناخل ذات أحجام شبكية أصغر تدريجيًا ووزن المادة المحتجزة على كل غربال لتحديد التوزيع.
-
شرح تفصيلي:
- تحليل المناخل:الإجراء:
- في تحليل المناخل، يتم استخدام كومة من المناخل ذات أحجام شبكية مختلفة. توضع العينة على المنخل العلوي الذي يحتوي على أكبر حجم شبكي. كل غربال تالٍ في الكومة له حجم شبكي أصغر. ثم يتم هز الكومة ميكانيكيًا، مما يسمح للجسيمات بالمرور عبر المناخل وفقًا لحجمها. يتم وزن المواد المحتجزة في كل غربال لتحديد النسبة المئوية للجسيمات من كل حجم.المعدات والمعايير:
- يتم توحيد تحليل المناخل من قبل منظمات مثل ASTM وISO، والتي توفر إرشادات مفصلة حول أحجام المناخل وإجراءات الاختبار ومعايير القبول. تعد الصيانة والمعايرة الدورية للمناخل ضرورية لضمان الحصول على نتائج دقيقة.التطبيقات:
-
تستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في الصناعات التي تتعامل مع المواد الحبيبية مثل المعادن والتربة والمواد الكيميائية والمنتجات الزراعية.
- طرق أخرى:التحليل المباشر للصور (SIA وDIA):
- تتضمن هذه الطرق التقاط صور للجسيمات وتحليلها لتحديد الحجم والشكل. ويلتقط تحليل الصور الثابتة (SIA) صورة واحدة، بينما يلتقط تحليل الصور الديناميكي (DIA) صورًا للجسيمات أثناء الحركة.تقنيات التشتت الضوئي (SLS وDLS):
-
يُستخدم حيود الليزر (SLS) والتشتت الضوئي الديناميكي (DLS) لقياس أحجام الجسيمات في نطاق يتراوح من دون الميكرون إلى المليمترات. يقيس SLS نمط حيود الضوء المبعثر بواسطة الجسيمات، بينما يقيس DLS التقلبات في تشتت الضوء الناجم عن حركة الجسيمات.
- تحضير العينة وتحليلها:خطوات التحضير:
- قبل النخل، قد تحتاج العينة إلى التحضير، والذي يمكن أن يشمل تجفيف العينة أو تكييفها أو تقسيمها. يتم تحديد اختيار المناخل وكمية العينة بناءً على المادة والمعيار المطبق.خطوات التحليل:
تتبع عملية النخل بوزن الكسور المحتجزة على كل منخل وحساب التوزيع القائم على الكتلة. توفر هذه البيانات فهمًا تفصيليًا لتوزيع حجم الجسيمات في العينة.الاستنتاج:
يعد تحليل المنخل طريقة أساسية لقياس توزيع حجم الجسيمات، حيث يوفر نهجًا مباشرًا وفعالًا لمجموعة واسعة من المواد. وتوفر التقنيات المتقدمة الأخرى مثل تحليل الصور والتشتت الضوئي قدرات إضافية، خاصةً للجسيمات الدقيقة وفي البيئات البحثية. يعتمد اختيار الطريقة على المتطلبات المحددة للمادة والمستوى المطلوب من التفاصيل في تحليل حجم الجسيمات.
