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¿Cuáles son las ventajas y los inconvenientes de los distintos métodos de clasificación por tamaño de las partículas?

2023-07-13WIKI

                                                                                   
Difracción láserVentajas: fácil de usar, análisis rápido, amplio rango de medición, buena repetibilidad y precisión, métodos de muestreo opcionales (húmedo/seco/en línea/pequeño volumen).
Inconvenientes: menor resolución para la distribución bimodal cuyos picos están próximos entre sí, menos adecuado para nanopartículas.
Análisis estático de imágenesVentaja: análisis morfológico, rentable, imagen nítida.
Desventaja: inadecuado para partículas pequeñas (<2μm), operación más compleja, velocidad de análisis más lenta.
Análisis dinámico de imágenesVentaja: análisis morfológico, fácil de usar, análisis rápido, buena repetibilidad y precisión, adecuado para partículas grandes.
Inconvenientes: inadecuado para partículas pequeñas (<2μm), la representatividad se ve afectada por el muestreo.
Dispersión dinámica de la luzVentajas: amplio rango de medición, análisis rápido, fácil de usar, excelente para nanopartículas.
Inconvenientes: pueden producirse errores de medición en el caso de partículas con una amplia distribución granulométrica, solo adecuado para muestras transparentes.
Análisis granulométrico por sedimentación gravimétricaVentajas: medición continua, rentable, amplio rango de medición.
Inconvenientes: tiempo de medición largo, tamaño insuficiente de partículas no esféricas, inexacto para partículas<1μm.
Método de tamizadoVentaja: fácil de usar, rentable.
Inconveniente: inadecuado para partículas pequeñas (<38μm), los resultados de la medición dependen en gran medida de los métodos del operador, las aberturas del tamiz se degradan con el tiempo, tiempos de medición largos para partículas<100μm.
Método del contador CoulterVentaja: recuento de partículas por lo que mayor resolución de picos en una distribución bimodal, análisis rápido, buena repetibilidad, adecuado para análisis celular.
Desventaja: inadecuado para partículas pequeñas y las partículas con una amplia distribución de tamaño de partícula, apertura necesita ser cambiado para la medición de partículas de diferentes tamaños, el mantenimiento no es simple, necesita calibración regularmente.
Microscopio electrónico de barridoVentaja: análisis de tamaño preciso para partículas ultrafinas, imagen clara para partículas con textura superficial, alta resolución, una técnica estándar para caracterizar nanopartículas.
Inconveniente: baja representatividad, aparato muy caro.
Oscurecimiento por luzVentaja: recuento de partículas, análisis rápido, es posible la medición para muestras con baja concentración en líquido o gas.
Inconveniente: inadecuado para partículas pequeñas, la introducción de la muestra es complicada, necesita calibración periódica.
Extinción ultrasónicaVentaja: medición de lodos concentrados sin dilución, medición en línea también disponible.
Inconveniente: errores de medición para partículas con una amplia distribución granulométrica, aparato caro.
 

 

Diferentes tamaños

 

La técnica de difracción láser está ampliamente considerada como la técnica más fiable para la mayoría de las aplicaciones industriales. Las mediciones son rápidas, repetibles, precisas, reproducibles y sensibles. Mide con precisión el tamaño tanto de partículas irregulares como regulares. No se ve afectada por la densidad de una partícula ni por su porosidad. Puede medir en húmedo, en seco o en aerosol, tanto en el laboratorio como en línea. La técnica de difracción láser también puede combinarse con el análisis dinámico de imágenes, lo que proporciona resultados de medición más precisos cuando se trata de partículas cuyos tamaños están relacionados con su orientación respecto a la fuente láser, como las partículas en forma de varilla.

 

 

Estática y análisis de imagen dinámico es una técnica de medición utilizada para medir el tamaño de las partículas, que cubre una amplia gama de tamaños sin necesidad de cambiar las lentes u otros componentes. En el análisis dinámico de imágenes, las muestras húmedas y secas pueden medirse automáticamente con una intervención humana mínima, lo que facilita su uso, proporcionando un análisis rápido y una buena repetibilidad, reproducibilidad y precisión.

 

 

 

La dispersión de luz dinámica se utiliza principalmente para medir partículas submicrónicas. Sin embargo, para las partículas cuyos tamaños son superiores a 3μm, la dispersión de luz dinámica es inadecuada porque tienen un fallo en que la velocidad de movimiento browniano es muy baja, tan baja de hecho que la velocidad de sedimentación de las partículas es mayor que la velocidad de movimiento browniano.

 

 

El análisis granulométrico por sedimentación gravimétrica es una técnica que se basa en la ley de Stokes y ha sido un método muy popular para aquellas aplicaciones en las que es aplicable. Para calcular el tamaño de las partículas es necesario conocer la densidad del material. Por lo tanto, el método no es bueno para medir emulsiones de baja densidad en las que el material no sedimenta o materiales muy densos que sedimentan rápidamente. Para las partículas cuyos tamaños son inferiores a 2μm, esta técnica está limitada debido al movimiento browniano dominante

 

 

Métodos de partículas

 

El principio de Coulter se desarrolló para determinar el tamaño de las células sanguíneas, que son suspensiones prácticamente monodispersas en un electrolito diluido. Aunque se puede dar el número de partículas y el tamaño de las partículas en función del volumen, hay que cambiar los orificios cuando se miden muestras diferentes. Por lo tanto, la operación es difícil. Además, la calibración debe realizarse periódicamente.

 

 

El oscurecimiento por luz es un método de recuento de partículas que se utiliza principalmente para medir pequeñas cantidades de contaminación en instalaciones de salas blancas, como laboratorios farmacéuticos e instalaciones de fabricación de chips de silicio. La detección del nivel de contaminación en los combustibles de aviación también es una aplicación importante. Así que, básicamente, se trata de una técnica de detección de baja concentración que necesita una calibración constante y es inadecuada para la mayoría de las aplicaciones industriales.

 

 

El tamizado es una técnica antigua utilizada para separar partículas con diferentes rangos de tamaño, que es fácil de usar y barata. Sin embargo, el resultado de la medición se ve muy afectado por los errores humanos.

 

 

El microscopio electrónico de barrido requiere una preparación elaborada de la muestra y es lento. Aunque se obtienen imágenes claras de las partículas, puede haber una gran variabilidad de operador a operador en la misma muestra porque las partículas se analizan manualmente, y el área de observación varía mucho, lo que da lugar a una escasa representatividad.

 

 

La extinción ultrasónica se utiliza principalmente en un sistema en línea para la detección de muestras no diluidas. En realidad, puede funcionar para algunas aplicaciones, pero es muy caro. Para que funcione correctamente, es necesario configurarlo con hasta 13 parámetros diferentes, que son difíciles de encontrar y a veces inexistentes.

 

 

        
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