Partikelstørrelsesanalyse
Den partikelstørrelsesanalyse er en gren af den mekaniske proces teknologi og nært koblet til materialevidenskab . Det handler om karakteriseringen af spredesystemer med hensyn til partikelstørrelse. Denne materielle egenskab er normalt statistisk fordelt og i nogle systemer tidsafhængig. Det primære mål med partikelstørrelsesanalyse er normalt at bestemme den fremherskende partikelstørrelsesfordeling , hvorved partikler kan forstås som en fast partikel ( korn ), en flydende partikel ( dråbe ) eller en gasboble .
Andre vilkår for partikelstørrelsesanalyse er: dispersitet , kornstørrelse , dråbestørrelse , boblestørrelse og partikelstørrelsesanalyse samt granulometri , hvor sidstnævnte omfatter en langt mere omfattende karakterisering af dispergeringssystemer ud over partikelstørrelsen (se partikelmålingsteknologi ).
Partikelstørrelsesanalyse er vigtig i den industrielle sektor, da partikelegenskaber har en afgørende virkning på et produkts egenskaber. For eksempel partikelstørrelse påvirker den flydeevne af et bulkmateriale eller stabiliteten af dynger .
I modsætning hertil inkluderer partikelstørrelsesanalyse ikke området for elementær partikelfysik .
introduktion
I mekanisk procesteknologi betyder en materialekonvertering primært en ændring i spredningstilstanden , dvs. H. finheden af et spredesystem. Finbrydnings- og agglomerationsprocesser ændrer de fysiske egenskaber ved produkter, der produceres gennem deres partikelstørrelsesfordeling. Disse påvirkes blandt andet. den brudstyrke og permeabiliteten.
mål
Ovenstående Ifølge Rumpf fører sammenhænge til følgende beskrivelse af omfanget af partikelstørrelsesanalysen:
- Produktegenskaberne afhænger af spredningsegenskaberne, dvs. dvs. en produktegenskab er en funktion af spredningsegenskaben.
Dette forhold, kendt som egenskabsfunktionen, viser, at der ud over måling af produktegenskaber som f.eks B. permeabiliteten og dens afhængighed af spredningsegenskaberne skal undersøges. Partikelstørrelsesanalyse er derfor et underområde af partikelmålingsteknologi, der specifikt fokuserer på måling af dispersitetsegenskaber.
anvendelsesområder
Generelle anvendelsesområder
Partikelstørrelsesanalyse er bl.a. brugt i:
- proceskarakteriseringen (fx findeling, bymæssighed)
- den kvalitetssikring af produkter (fx filtre , pigmenter )
- overvågning af miljøet (fx: fint støv ), tekniske systemer (fx: rene rum ) og systemdele (fx: filtre, centrifugalseparatorer ).
Partikelstørrelsesanalyse anvendes i forskning og udvikling
- til bestemmelse af produktegenskabsfunktioner
- til procesoptimering .
Produktegenskabsfunktion
Kvaliteten af chokolade , som er et komplekst-spredt system af heterogent fordelte komponenter, afhænger bl.a. på finheden af kakaopulver og sukker krystaller i kakaosmørret : hvis de dispergerede komponenter overstiger en bestemt partikelstørrelse, er de ubehagelige på tungen .
Den tid, det tager at frigive medicinske stoffer eller deres bærere i menneskekroppen, bestemmes grundlæggende af deres finhed.
Procedure
Målemetoder til partikelstørrelsesanalyse er primært baseret på de forskellige fysiske egenskaber af de partikelsystemer, der skal analyseres. Afhængig af partikelstørrelsen, den fremherskende kontinuerlige fase og partikelkoncentrationen anvendes forskellige målemetoder.
| Størrelsesområde | Koncentrationsområde | Procedure | |
|---|---|---|---|
| Aerosol | 0,3 µm til 40 µm | Fotosedimentering | |
| Aerosol | 0,005 µm til 1 µm | ≤ 50.000 cm −3 kanal −1 | elektrisk mobilitetsanalyse |
| Aerosol | 0,005 µm til 3 µm og større | ≤ 50.000 cm −3 | Antallet af kondenskerner |
| Aerosol | Effektadskillelse | ||
| Aerosol | 0,3 um til 3 mm | Laserdiffraktion | |
| emulsion | Lyd dæmpningsspektroskopi | ||
| Bulk materiale | Sigteanalyse | ||
| Bulk materiale | ≥ 1 µm | Lysmikroskopi | |
| affjedring | 0,3 um til 3 mm | Laserdiffraktion | |
| affjedring | dynamisk lysspredning | ||
| affjedring | ≥ 1 µm | Lysmikroskopi | |
| affjedring | Fotosedimentering | ||
| affjedring | Ultralydsdæmpningsspektroskopi |
Se også
litteratur
- Matthias Stieß: Mechanical Process Engineering - Particle Technology 1. 3. udgave, Springer-Verlag, Berlin / Heidelberg 2009, ISBN 978-3-540-32551-2 .
- Kurt Dialer, Kurt Leschonski, Ulfert Onken: Grundlæggende om procesteknik og reaktionsteknologi . Hanser opslagsbog, München 1986, ISBN 3-446-14560-5
- Kurt Leschonski: Grundlæggende og moderne metoder til partikelmålingsteknologi . Institut for Mekanisk Process Engineering og Environmental Process Engineering, Clausthal University of Technology, 1988
- Hans Rumpf, Kurt Leschonski: Foredrag af 1. europæiske symposium "Particle Measurement" i Nürnberg 17. - 19. September 1975. (= DECHEMA Monographien. Bind 79) Verlag Chemie, 1976.
Individuelle beviser
- ↑ Matthias Stiess: Mekanisk procesteknik - Partikelteknologi 1. 3. fuldstændig revideret. Ed., Springer, 2009, ISBN 978-3-540-32551-2 ., S. XII.
- ↑ Hans Rumpf: Om egenskaberne ved hjælpestøv. I: Støv - holder luften ren. 27, nr. 1, 1967, s. 3-13.
- ↑ a b Skoog, DA; Holler, FJ; Crouch, SR: Instrumental Analytics. , 6. udgave, Springer , Berlin / Heidelberg, 2013, ISBN 978-3-642-38169-0 , s. 931-934.
- ↑ Frank Babick: Sonisk spektroskopisk karakterisering af submikronemulsioner. Afhandling, Technical University of Dresden, 2005 ( PDF ).
- Rich Andreas Richter: Ultralydsdæmpningsspektroskopi af groft spredte systemer. Dissertation, Technical University of Dresden, 2008 ( PDF ).