ما هو تحليل الغربال لاختبار توزيع حجم الجسيمات؟ دليل لتحديد موثوق لحجم الجسيمات

باختصار، تحليل الغربال هو طريقة أساسية تستخدم لتحديد توزيع حجم الجسيمات لمادة حبيبية. يعمل الاختبار عن طريق تمرير عينة عبر مجموعة من الشاشات، أو الغرابيل، ذات فتحات شبكية أصغر تدريجياً ثم وزن كمية المادة المحتجزة على كل غربال. تقوم هذه العملية بفرز العينة مادياً إلى كسور ذات أحجام مختلفة.

لا يقيس تحليل الغربال الجسيمات الفردية. بدلاً من ذلك، يوفر نظرة عامة عملية تعتمد على الوزن لتكوين المادة، مما يجعله أداة لا غنى عنها لمراقبة الجودة في الصناعات التي تتعامل مع المساحيق والحبيبات.

كيف يعمل تحليل الغربال: المبدأ الأساسي

تكمن أناقة تحليل الغربال في منهجه الميكانيكي المباشر. تم تصميم العملية بأكملها لتكون طريقة موثوقة وقابلة للتكرار لتوصيف التركيب الفيزيائي لعينة كبيرة.

مجموعة الغرابيل

جوهر الاختبار هو مجموعة من الغرابيل المتداخلة. هذه شاشات مصنوعة بدقة بشبكة سلكية ذات حجم فتحة محدد ومعتمد.

يتم تكديسها عمودياً مع الفتحات الأكبر في الأعلى والأصغر في الأسفل، وتنتهي بوعاء صلب لجمع أدق الجسيمات.

التحريك الميكانيكي

بمجرد وضع العينة على الغربال العلوي، يتم تثبيت المجموعة بأكملها في هزاز ميكانيكي.

يقوم هذا الهزاز بتحريك المجموعة، عادة بحركة نقر أو اهتزاز، لفترة محددة. تضمن هذه الحركة أن تتاح للجسيمات الفرصة للعثور على فتحة يمكنها المرور من خلالها حتى يتم احتجازها بواسطة غربال أصغر من أن تتمكن من المرور عبره.

وزن الكسور

بعد اكتمال الاهتزاز، يتم تفكيك المجموعة. يتم جمع المادة المحتجزة على كل غربال على حدة بعناية ووزنها.

تحول هذه الخطوة الحاسمة الفصل المادي إلى بيانات كمية. يمثل الوزن على كل غربال الكتلة الكلية لجميع الجسيمات ضمن هذا النطاق الحجمي المحدد.

حساب التوزيع

يتم تحويل الأوزان من كل غربال إلى نسب مئوية من الوزن الكلي للعينة.

ثم يتم تقديم هذه البيانات عادة في جدول أو رسم بياني لإظهار التوزيع التراكمي لحجم الجسيمات، مما يوفر صورة واضحة لتكوين المادة.

فهم المقايضات والقيود

على الرغم من قوته، فإن تحليل الغربال ليس قابلاً للتطبيق عالمياً. فهم حدوده أمر أساسي لاستخدامه بشكل صحيح وتفسير النتائج.

يقتصر على المواد الخشنة

تحليل الغربال هو الأكثر فعالية للجسيمات التي تتراوح من عدة بوصات وصولاً إلى حوالي 20 ميكرومتر.

أقل من هذا الحجم، تتسبب قوى مثل الكهرباء الساكنة والتماسك في تكتل الجسيمات الدقيقة معاً، مما يمنعها من المرور عبر فتحات الشبكة الدقيقة بفعالية. لهذه المواد، تتطلب طرق مثل حيود الليزر.

شكل الجسيمات يمكن أن يشوه النتائج

يقيس الغربال البعد الثاني الأصغر للجسيم. قد تمر الجسيمات الممدودة أو الرقيقة عبر فتحة من طرفها أو قطرياً، مما يؤدي إلى تقدير أقل من حجمها الحقيقي.

هذا يعني أن النتائج تعكس قدرة الجسيم على المرور عبر فتحة مربعة، والتي قد لا تتوافق مع حجمها الفعلي أو بعدها الأساسي.

يتطلب عينة جافة وسهلة التدفق

يجب أن تكون المادة التي يتم اختبارها جافة وقادرة على التدفق بحرية. المواد اللزجة أو الزيتية أو الرطبة ستتكتل وتسد فتحات الغربال، مما يبطل نتائج الاختبار.

متى تختار تحليل الغربال

يظل تحليل الغربال حجر الزاوية في توصيف المواد لأنه الأداة المثالية لتطبيقات محددة وحاسمة.

• إذا كان تركيزك الأساسي هو مراقبة الجودة الروتينية للمواد الحبيبية: تحليل الغربال لا مثيل له من حيث فعاليته من حيث التكلفة، وسرعته، وموثوقيته في صناعات مثل البناء (الرمل، الحصى)، والزراعة (الحبوب، البذور)، والكيماويات الأساسية.
• إذا كان تركيزك الأساسي هو تلبية معايير الصناعة المعمول بها: تتطلب العديد من المواصفات التنظيمية (ASTM، ISO) لمنتجات مثل الأدوية والأغذية والركام بشكل صريح تحليل الغربال، مما يجعله ضرورياً للامتثال.
• إذا كان تركيزك الأساسي هو توصيف المساحيق الدقيقة جداً أو الجسيمات النانوية: تحليل الغربال هو الأداة الخاطئة؛ يجب عليك استخدام طرق أكثر تقدماً مثل تشتت الضوء أو تحليل الصور المصممة للنطاق تحت الميكروني.

في النهاية، تحليل الغربال هو طريقة موثوقة ولا غنى عنها لفهم الخصائص الفيزيائية لمجموعة واسعة من المواد.

جدول الملخص:

الجانب	التفاصيل الرئيسية
الاستخدام الأساسي	يحدد توزيع حجم الجسيمات للمواد الحبيبية.
النطاق النموذجي	فعال للجسيمات من عدة بوصات وصولاً إلى ~20 ميكرومتر.
الميزة الرئيسية	فعال من حيث التكلفة، وموثوق، ومطلوب بموجب العديد من معايير الصناعة (ASTM، ISO).
القيود الرئيسية	غير مناسب للمواد الدقيقة أو اللزجة أو الرطبة التي تسد الغرابيل.

تأكد من أن موادك تلبي المواصفات الدقيقة باستخدام معدات تحليل الغربال الموثوقة من KINTEK.

بصفتها مورداً رائداً للمعدات المخبرية، توفر KINTEK الغرابيل المتينة والهزازات الميكانيكية التي تحتاجها لاختبار توزيع حجم الجسيمات بدقة وقابلية للتكرار. منتجاتنا موثوقة لمراقبة الجودة في البناء والكيماويات والأدوية.

اتصل بخبرائنا اليوم للعثور على الحل الأمثل لتحليل الغربال لاحتياجات مختبرك.

احصل على استشارة مجانية