Tamany de partícula

El tamany de partícula és una noció introduïda per a comparar dimensions de partícules sòlides (taques), partícules líquides (gotetes) o partícules gaseoses (bombetes). La noció de tamany de partícula s'aplica a: partícules coloidales, partícules en ecologia, partícules presents en material granular (ya siga en l'aire o no) i partícules que formen un material granular (vore també tamany de gra).

Medició del tamany de partícula

Existixen varis métodos per a medir el tamany de partícula i la distribució del tamany de partícula. Alguns d'ells es basen en la llum, uns atres en ultrasò, camp elèctric, gravetat o centrifugación.

En tots els métodos, el tamany és una mida indirecta, obtinguda per un model que transforma, de forma abstracta, la forma de partícula real en una forma simple i estandardisada, com una esfera (la més usual) o un cuboide (quan s'usa el quadro de llímit mínim) ), a on el paràmetro de tamany (ej. diàmetro de l'esfera) té sentit. L'excepció és l'enfocament de morfologia matemàtica, a on no és necessària cap hipòtesis de forma.

La definició del tamany de partícula per a un conjunt (colecció) de partícules presenta un atre problema. Els sistemes reals són pràcticament sempre polidispersos, lo que significa que les partícules en un conjunt tenen diferents tamanys. La noció de distribució de tamany de partícula reflectix esta polidispersidad. A sovint existix la necessitat d'un cert tamany de partícula promig per al conjunt de partícules.

Expressions per a tamany d'esfera.

El tamany de partícula d'un objecte esfèric es pot definir de forma inequívoca i quantitativa per la seua diàmetro. No obstant, és provable que un objecte material típic siga de forma irregular i no esfèric. La definició quantitativa anterior del tamany de partícula no es pot aplicar a partícules no esfèriques. Hi ha vàries formes d'estendre la definició quantitativa anterior per a aplicar a partícules no esfèriques. Les definicions existents es basen en reemplaçar una partícula donada en una esfera imaginària que té una de les propietats idèntiques a la partícula.

Tamany de partícula basat en volum

El tamany de partícula basat en volum és igual al diàmetro de l'esfera que té el mateix volum que una partícula donada. Normalment s'usa en l'anàlisis de tamisos, com a hipòtesis de forma (tamany de malla de tamís com el diàmetro de l'esfera).

$D=2\sqrt[3]{\frac{3V}{4\pi }}$

On:

D: Diàmetro d'esfera representativa $D$

V: Volum de partícula $V$

Tamany de partícula basat en àrea

El tamany de partícula basat en l'àrea és igual al diàmetro de l'esfera que té la mateixa àrea de superfície que una partícula donada. Normalment s'utilisa en tècniques de granulometría òptica.

$D=\sqrt[2]{\frac{A}{\pi }}$

On

D: Diàmetro d'esfera representativa $D$

A:: Àrea de superfície de la partícula $A$

Expressions de mida indirecta

En algunes mides, el tamany (una dimensió de llongitut en l'expressió) no es pot obtindre, solament es calcula en funció d'atres dimensions i paràmetros. Ilustrant a continuació els casos principals.

Tamany de partícula basat en pes (esferoidal)

El tamany de partícula basat en pes és igual al diàmetro de l'esfera que té el mateix pes que una partícula donada. Útil com a hipòtesis en la centrifugación i decantament, o quan es pot estimar el número de partícules (per a obtindre el pes promig de les partícules com a pes de la mostra dividit pel número de partícules en la mostra). Esta fòrmula solament és vàlida quan totes les partícules tenen la mateixa densitat.

$D=2\sqrt[3]{\frac{3W}{4\pi dg}}$

On

D: Diàmetro d'esfera representativa$D$

W: Pes de la partícula$W$

d: Densitat de la partícula$d$

G: Constant gravitacional

Tamany de partícula aerodinàmic

El tamany de partícula hidrodinàmic o aerodinàmic és igual al diàmetro de l'esfera que té el mateix coeficient d'arrastre que una partícula donada.

Una atra complexitat en la definició del tamany de partícula en un mig decorregut apareix per a partícules en tamanys per baix d'un micrómetro. Quan una partícula es torna tan menuda, la gruixa de la capa d'interfaç es pot comparar en el tamany de partícula. Com a resultat, la posició de la superfície de la partícula es torna incerta. Existix una convenció per a colocar esta superfície imaginària en una posició determinada sugerida per Gibbs i presentada en molts llibres sobre interfaç i ciència coloidal.

Convencions internacionals

Existix una norma internacional sobre la presentació de diversos tamanys de partícules característiques, la ISO 9276 (Representació dels resultats de l'anàlisis del tamany de partícules). Este conjunt de varis tamanys promig inclou tamany mijà, tamany promig geomètric, tamany promig. En la selecció de partícules de tamany chicotet específiques és comú l'us de ISO 565 i ISO 3310-1 per a l'elecció del tamany de mesh.

Partícula coloidal

En ciència dels materials i química coloidal, el terme partícula coloidal és aproximadament una chicoteta cantitat de matèria que té el tamany típic dels coloide i en un llímit de fase clar. Les partícules de fase dispersa tenen un diàmetro entre aproximadament 1 i 1000 nm. Els coloide són de naturalea heterogénea. Invisible a simple vista, i sempre es mou en un moviment en zigzag conegut com el moviment browniano. La dispersió de la llum per partícules coloidales es coneix com a efecte Tyndall.