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Quais são as vantagens e desvantagens dos diferentes métodos de dimensionamento de partículas?

2023-07-13WIKI

                                                                                   
Difração a laserVantagens: simples de usar, análise rápida, ampla faixa de medição, boa repetibilidade e precisão, métodos de amostragem opcionais (úmido/seco/online/pequeno volume).
Desvantagens: resolução mais baixa para distribuição bimodal cujos picos estão próximos, menos adequada para nanopartículas.
Análise de imagem estáticaVantagem: análise de morfologia, custo-benefício, imagem nítida.
Desvantagem: inadequada para partículas pequenas (<2μm), operação mais complexa, velocidade de análise mais lenta.
Análise de imagem dinâmicaVantagem: análise de morfologia, simples de usar, análise rápida, boa repetibilidade e precisão, adequada para partículas grandes.
Desvantagens: inadequado para partículas pequenas (<2μm), a representatividade é afetada pela amostragem.
Dispersão dinâmica de luzVantagens: ampla faixa de medição, análise rápida, simples de usar, excelente para nanopartículas.
Desvantagens: podem ocorrer erros de medição para partículas com ampla distribuição de tamanho de partícula, adequado apenas para amostras transparentes.
Análise de tamanho de partícula por sedimentação por gravidadeVantagens: medição contínua, custo-benefício, ampla faixa de medição.
Desvantagens: longo tempo de medição, subdimensiona partículas não esféricas, impreciso para partículas <1μm.
Método de peneiramentoVantagem: simples de usar, econômico.
Desvantagem: inadequado para partículas pequenas (<38μm), os resultados da medição dependem muito dos métodos do operador, as aberturas da peneira se degradam com o tempo, longos tempos de medição para partículas <100μm.
Método do contador CoulterVantagem: contagem de partículas, portanto, maior resolução de picos em uma distribuição bimodal, análise rápida, boa repetibilidade, adequado para análise celular.
Desvantagem: inadequado para partículas pequenas e partículas com uma ampla distribuição de tamanho de partícula, a abertura precisa ser alterada para a medição de partículas de tamanhos diferentes, a manutenção não é simples, precisa ser calibrada regularmente.
Microscópio eletrônico de varreduraVantagem: análise precisa do tamanho de partículas ultrafinas, imagem nítida de partículas com textura de superfície, alta resolução, uma técnica padrão para caracterizar nanopartículas.
Desvantagem: baixa representatividade, o aparelho é muito caro.
Obscurecimento da luzVantagem: contagem de partículas, análise rápida, é possível a medição de amostras com baixa concentração em líquido ou gás.
Desvantagem: inadequada para partículas pequenas, a introdução da amostra é complicada, precisa ser calibrada regularmente.
Extinção ultrassônicaVantagem: medição para polpas concentradas sem diluição, medição on-line também disponível.
Desvantagem: erros de medição para partículas com ampla distribuição de tamanho de partícula, o aparelho é caro.
 

 

Dimensionamento diferente

 

A técnica de difração a laser é amplamente considerada como a técnica mais confiável para a maioria das aplicações industriais. As medições são rápidas, repetíveis, precisas, reproduzíveis e sensíveis. Ela mede com precisão o tamanho de partículas irregulares e de formato regular. Não é afetado pela densidade de uma partícula ou por sua porosidade. Pode medir partículas úmidas, secas ou em spray no laboratório ou on-line. A técnica de difração a laser também pode ser combinada com a análise dinâmica de imagens, fornecendo resultados de medição mais precisos quando se trata de partículas cujos tamanhos estão relacionados à sua orientação em relação à fonte de laser, como partículas em forma de bastão.

 

 

Estática e análise de imagem estática e dinâmica é uma técnica de medição usada para medir o tamanho das partículas, que abrange uma ampla faixa de tamanho sem a necessidade de trocar as lentes ou outros componentes. Na análise dinâmica de imagens, as amostras úmidas e secas podem ser medidas automaticamente com o mínimo de intervenção humana, o que é fácil de usar, proporcionando uma análise rápida e boa repetibilidade, reprodutibilidade e precisão.

 

 

 

Espalhamento dinâmico de luz é usado principalmente para medir partículas submicrônicas. No entanto, para as partículas com tamanhos superiores a 3μm, a dispersão dinâmica de luz não é adequada porque elas apresentam uma falha, pois a velocidade do movimento browniano é muito baixa, tão baixa que a velocidade de sedimentação das partículas é maior do que a velocidade do movimento browniano.

 

 

A análise de tamanho de partícula por sedimentação por gravidade é uma técnica que se baseia na lei de Stokes e tem sido um método muito popular para as aplicações em que é aplicável. Para o cálculo do tamanho da partícula, é necessária a densidade do material. Portanto, o método não é bom para medir emulsões de baixa densidade em que o material não se deposita ou materiais muito densos que se depositam rapidamente. Para as partículas cujos tamanhos são menores que 2μm, essa técnica é limitada devido ao movimento browniano dominante

 

 

Métodos de partículas

 

O princípio de Coulter foi desenvolvido para o dimensionamento de células sanguíneas, que são suspensões praticamente monodispersas em um eletrólito diluído. Embora o número de partículas e o tamanho das partículas com base no volume possam ser fornecidos, os orifícios precisam ser trocados ao medir diferentes amostras. Portanto, a operação é difícil. Além disso, a calibração deve ser feita regularmente.

 

 

O obscurecimento por luz é um método de contagem de partículas usado principalmente para medir pequenas quantidades de contaminação em instalações de salas limpas, como laboratórios farmacêuticos e instalações de fabricação de chips de silício. A detecção do nível de contaminação em combustíveis de aeronaves também é uma aplicação importante. Então, basicamente, é uma técnica de detecção de baixa concentração que precisa de calibração constante e não é adequada para a maioria das aplicações industriais.

 

 

A peneiração é uma técnica antiga usada para separar partículas com diferentes faixas de tamanho, que é fácil de usar e barata. Entretanto, o resultado da medição é muito afetado por erros humanos.

 

 

O microscópio eletrônico de varredura exige uma preparação elaborada da amostra e é lento. Embora sejam fornecidas imagens nítidas das partículas, pode haver uma grande variabilidade de operador para operador na mesma amostra porque as partículas são analisadas manualmente e a área de observação varia muito, o que leva a uma baixa representatividade.

 

 

A extinção ultrassônica é usada principalmente em um sistema on-line para a detecção de amostras não diluídas. Na realidade, ela pode funcionar para algumas aplicações, mas é muito cara. Para funcionar adequadamente, ele precisa ser configurado com até 13 parâmetros diferentes, que são difíceis de encontrar e, às vezes, inexistentes.

 

 

        
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