Análise de Peneira

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Análise de Peneira - Distribuição de Tamanho de Partícula

High-Throughput Experimentation (HTE)

 

Fluxo de trabalho de análise de peneira

Etapas de preparação
1. Desenvolvimento do método: com base no material a ser testado, escolha um método padrão adequado, selecione as peneiras apropriadas na pilha para garantir uma distribuição uniforme em cada peneira e determine a quantidade de amostra necessária. Testes preliminares podem ajudar a especificar esses parâmetros
2. Preparação de peneiras ou pilhas, por exemplo, pré-registo das peneiras (identificação e tara)
3. Amostragem
4. Preparação de amostras, por exemplo, pré-secagem, condicionamento ou divisão de amostras

Etapas de pesagem da peneira
5. Pesar as peneiras vazias, de baixo para cima ou do prato (A), da menor malhagem (B) à maior malhagem (E); identificar cada peneira, subtrair a tara
6. Adicione a amostra
7. Peneirar (manualmente ou usando o peneirador)
8. Pese novamente as frações em cada peneira, de cima para baixo ou da maior malhagem para a menor malhagem
9. Análise, avaliação e interpretação de resultados

Manutenção de Equipamento
Assim como outros instrumentos de medição de precisão em laboratório, as peneiras de teste requerem cuidados regulares para manter o padrão de desempenho, o que inclui:

  • Limpeza cuidadosa após cada corrida
  • Verificações de desempenho antes do uso e verificações periódicas de rotina, por exemplo, testes com amostras de testes de proficiência
  • Calibração: Calibração periódica e recertificação de peneiras de teste (ASTM E11 ou ISO 3310-1).

 

Resultados da análise de peneira

A Análise de Imagem Estática (SIA) é usada principalmente para medir distribuições estreitas de tamanho, com ênfase na caracterização de partículas muito finas. Ele fornece imagens de partículas de alta resolução que permitem uma descrição extremamente precisa de tamanho e forma, mas é demorado. A SIA é usada principalmente em pesquisa e desenvolvimento.
Padrão: ISO 13322-1.

A Análise Dinâmica de Imagem (DIA) é um método de caracterização de partículas baseado em números, aplicável a amostras maiores que cerca de 1 µm. Se partículas menores também forem medidas, a difração a laser (LD) é o método de escolha. DIA é um método moderno de caracterização de tamanho de partículas ideal para medições de rotina de produtos a granel, pós, grânulos e suspensões. Em muitas indústrias, o DIA já substituiu a análise de peneira tradicional.
Padrão: ISO 13322-2.

O espalhamento de luz estática (SLS) ou a difração de laser (LD) podem determinar distribuições baseadas em volume, produtos farmacêuticos (API) e PSD em líquidos e lamas. A difração a laser é o método mais comum para a determinação de distribuições de tamanho de partículas, além da análise de peneira tradicional. Baseia-se na deflexão de um feixe de laser por um conjunto de partículas dispersas em um líquido ou em uma corrente de ar.
Padrão: ISO 13320.

O espalhamento dinâmico de luz (DLS) é baseado no movimento browniano de partículas dispersas em solução. É uma técnica não invasiva para medir o tamanho e a distribuição do tamanho de moléculas e partículas normalmente na faixa submícron.
Norma: ISO 22412.

 

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Desafios de análise de peneira

 

Análise de Peneira - Balanças e Software

 

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Perguntas frequentes

Perguntas frequentes sobre análise de peneira

Qual é o tamanho de amostra recomendado para análise de peneira?

Em experimentos de análise de peneira, muitas vezes há uma tendência de usar amostras muito grandes, pois presume-se que isso tornará os resultados dos testes mais precisos. Porém, isso compromete a precisão do resultado, pois cada partícula individual não tem a oportunidade de se apresentar na superfície da peneira de teste. Geralmente, recomenda-se uma amostra de 25–100 g. Existe um procedimento para ajudar a estabelecer o tamanho apropriado da amostra, usando um divisor de amostra para reduzir a amostra a diferentes pesos (25 g, 50 g, 100 g, 200 g) e testando amostras nas diversas faixas de peso. Se o teste com uma amostra de 50 g mostrar aproximadamente a mesma porcentagem de aprovação na peneira fina que uma amostra de 25 g, enquanto uma amostra de 100 g mostrar uma porcentagem de aprovação muito menor, isso indicará que a amostra de 50 g tem o tamanho de amostra apropriado.

Qual é a diferença entre os diâmetros das peneiras nos padrões ASTM e nos padrões ISO/BS?

Nas normas ASTM, os diâmetros das peneiras são medidos em polegadas, enquanto os milímetros são usados nas normas ISO/BS. Há uma pequena diferença entre 8 polegadas e 200 mm ou 12 polegadas e 300 mm de diâmetro. Na realidade, 8 polegadas equivalem a 203 mm e 12 polegadas equivalem a 305 mm. Portanto, peneiras de teste com diâmetro de 8 polegadas e 200 mm não podem ser aninhadas, nem peneiras de teste com diâmetro de 12 polegadas e 300 mm.

Quais são as diferenças entre números de malha e espaçamento de fios nos padrões ASTM e nos padrões ISO/BS?

O número da malha representa o número de fios por polegada (25,4 mm). As peneiras de arame tecido são vendidas por número de malha ou por espaçamento entre arames. Os padrões ASTM americanos usam números de malha, enquanto os padrões internacionais ISO/BS e britânicos tendem a usar espaçamento entre fios.

Como a umidade do ar no laboratório afeta a análise da peneira?

Condições muito secas podem fazer com que pós finos adiram tanto aos componentes da peneira quanto entre si com fortes cargas eletrostáticas. Idealmente, a umidade relativa (% UR) deve estar entre 45% e 60%.

Quais são as vantagens da análise por peneira em relação a técnicas alternativas, como métodos de análise de imagens?

As vantagens da análise por peneira incluem baixos custos de investimento, fácil manuseio, resultados precisos e reprodutíveis em um tempo relativamente curto e a capacidade de separar as frações granulométricas. Portanto, este método é comumente usado em vez de métodos que utilizam luz laser ou processamento de imagem.

Quais são as limitações da análise de peneira?

Uma limitação é o número de frações de tamanho que podem ser obtidas, o que limita a resolução. Uma pilha de peneiras padrão consiste em no máximo 8 peneiras, o que significa que a distribuição do tamanho das partículas é baseada em apenas 8 pontos de dados. Outras limitações são que esta técnica só funciona com partículas secas, o limite mínimo de medição é de 50 μm e o método pode ser bastante demorado.