Técnicas de medida de tamanho de partícula

3. Técnicas de medida de tamanho de partícula

Diferentes são os métodos analíticos para a classificação do tamanho de
partículas: Métodos de Peneiramento, Métodos Microscópicos, Difração a Laser
e outros.

Métodos de Peneiramento:

É a técnica mais empregada para análise e fracionamento de tamanho de
minerais (Perry e Chilton, 1973). É também o mais rápido e convencional método
para partículas maiores que 50 micra (Figura 3). Algumas peneiras de
micromesh foram desenvolvidas para análise de partículas menores que 1 mícron.
Define-se por mesh como sendo número de abertura por polegada linear. As
peneiras usadas em laboratório têm normalmente mais ou menos 20 cm de diâmetro
com aberturas (orifícios) uniformes.

 


Figura 3: a) Agitador eletro-magnético e peneiras redondas para análise
granulométrica. b) Distribuição das partículas nas peneiras.
(http://www.bertel.com.br/mostruario.html)

 

A série de peneiras normalmente empregada é do tipo Tyler padronizadas
basicamente com 400 mesh (0,0015 in). A análise por peneiramento pode ser
realizada tanto a seco como a úmido. Peneiramento úmido é usado preferencialmente
quando as partículas possuem tendência à aglomeração, no entanto, minimiza-se a
emissão de poeira e erros resultantes na análise de tamanho. Por outro lado, o
peneiramento a seco é razoavelmente preciso para partículas grandes. A eficiência
do peneiramento pode ser definida como sendo a taxa de peso do material que passa
através de certa peneira pelo peso total do material menor que sua abertura. A
eficiência do peneiramento é muito sensível as variáveis de operação como
distribuição de tamanho e propriedades da superfície da partícula, abertura da
peneira, método de vibração e carga da partícula.

Métodos Microscópicos

Utilizando o microscópio como principal instrumento para análise do
tamanho do sólido por sua precisão e também por ser utilizado na calibração
de outros instrumentos. O microscópio não é só utilizado para medidas de tamanho
como também para uma completa caracterização da partícula, como sua forma,
morfologia (superfície), cor e mineralogia.

Os microscópios (Microscópico Eletrônico de Varredura) podem ser divididos
em duas classes: os eletrônicos e óticos. Os microscópios eletrônicos (Figura 3)
podem medir tamanhos de partículas menores do que 0,001micra, mas o custo da
medida limita seu uso. Os óticos são usados para caracterizar partículas maiores
que um mícron.

As Figuras 4 e 5 mostram imagens de alguns materiais e informações sobre as
características do sólido por análise de imagem.

Micrografias obtidas pelo MEV
Figura 4: Micrografias obtidas pelo MEV:
a)Esferas de vidro b)Areia c)Alumina (Santos, 1997)
Análise de diferentes imagens
Figura 5: Tipos de formas de partículas

 

Difração a Laser

A difração a laser (Figuras 6 e 7) pode operar em faixa de medição de 0,05 a 3.000µm.
Opera em sistema ótico e com um ou mais feixes de luz possibilitando medir a
distribuição precisa de tamanho de partículas. As medições podem ser a seco ou a
úmido. Considerado o melhor analisador para várias áreas tais como: metal,
mineração, farmacêutica, química, ambiental, construção, agricultura, solo e as
que requerem medição de partículas de alta densidade e desiguais.

Analisadores de partículas por difração a Laser
Figura 6: Analisadores de partículas por difração a Laser
(http://www.shimadzu.com.br/analitica/produtos/analisadores/sald/default.aspx)Distribuição de tamanho de partícula de amido de milho (medição à seco)
Figura 7: Distribuição de tamanho de partícula de amido de milho (medição à seco)
(http://www.shimadzu.com.br/analitica/aplicacoes/analisadores/sald/amido_farinha.aspx)