A análise de peneira ou um teste de gradação é um método importante para avaliar a distribuição do tamanho das partículas do material granular. O tamanho das partículas influencia as propriedades do material, como fluxo e comportamento de transporte (para materiais a granel), reatividade, abrasividade, solubilidade, comportamento de extração e reação, sabor, compressibilidade e muito mais. A determinação do tamanho das partículas é, portanto, essencial para uma ampla gama de indústrias, como alimentícia, construção, plásticos, cosméticos e farmacêutica, para otimizar a engenharia de processos e garantir a qualidade e a segurança dos produtos finais.
Para medir a distribuição do tamanho das partículas, diferentes métodos e procedimentos podem ser aplicados, dependendo do material da amostra, dos tamanhos de partículas esperados e do escopo do exame. Isso inclui análise direta de imagem, estática (SIA) ou dinâmica (DIA), espalhamento de luz estático (SLS), também chamado de difração de laser (LD), espalhamento de luz dinâmico (DLS) e análise de peneira. A análise por peneira é o método tradicional e mais utilizado para medir a distribuição granulométrica.
Por que a pesagem da peneira é importante
As vantagens da análise de peneira incluem que ela é fácil de usar, requer custos mínimos de investimento, oferece resultados precisos e reprodutíveis em um tempo comparativamente curto e tem a capacidade de separar frações de tamanho de partícula. O procedimento de análise de peneira por pesagem diferencial de peneira é um processo tedioso e propenso a erros. O uso de uma balança precisa com recursos convenientes e gerenciamento de dados digitais pode compensar rapidamente.
Assista a este vídeo e descubra por que a análise de tamanho de partícula é tão importante e como fazer a análise de peneira passo a passo.
O impacto da distribuição do tamanho das partículas pode ser enorme e sua análise por pesagem por peneira é um processo tedioso e sujeito a erros. Automatize seus fluxos de trabalho de análise de peneiras: torne os processos guiados e o gerenciamento de dados digitais parte integrante de toda a sua pesagem de peneiras!
Uma pilha de peneiras consiste em várias peneiras empilhadas umas sobre as outras com tamanho de malha crescente, com a amostra colocada na peneira superior. A peneiração é realizada até o ponto em que a massa da amostra em cada peneira não muda (= massa constante). Cada peneira é pesada e o volume de cada fração é calculado em porcentagem de peso, dando uma distribuição baseada em massa.
Etapas de preparação
Etapas de pesagem da peneira
Manutenção de equipamentos
Como outros instrumentos de medição de precisão no laboratório, as peneiras de teste requerem cuidados regulares para manter o padrão de desempenho, isso inclui:
O método de escolha para determinar os tamanhos e distribuições das partículas depende da substância alvo e dos tamanhos de partículas esperados.
Métodos de análise de tamanho de partícula:
| Métodos de análise de tamanho de partícula | Descrição e casos de uso | Faixas de tamanho de partícula típicas | Padrão relacionado |
Análise de peneira:
| É o método tradicional para determinar a distribuição do tamanho das partículas. Partículas sólidas que variam em tamanho de 125 mm a 20 μm podem ser medidas de forma rápida e eficiente por peneiramento seco ou úmido usando peneiras de teste padrão. | 40 μm - 125 mm 20 μm—20 mm 10 μm - 0,2 mm | Vários, incl. ISO 3310 ASTM C136 ASTM D422 |
| Análise de imagem estática (SIA) | É usado principalmente para medir distribuições de tamanho estreitas, 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. | 0,5 μm - 1,5 mm | ISO 13322-1 |
| Análise Dinâmica de Imagem (DIA) | É um método de caracterização de partículas baseado em números, aplicável para amostras maiores que cerca de 1 μm. Se partículas menores também devem ser medidas, a Difração a Laser (LD) é o método de escolha. O DIA é um método moderno de caracterização de tamanho de partícula, ideal para medições de rotina de produtos a granel, pós, grânulos e suspensões. Em muitas indústrias, o DIA já substituiu a análise tradicional de peneiras. | 1 μm - 30 mm | ISO 13322-2 |
| Espalhamento de luz estático (SLS) ou difração de laser (LD) | Pode determinar distribuições baseadas em volume, produtos farmacêuticos (API) e PSD em líquidos e pastas. LD é o método mais comum para a determinação de distribuições de tamanho de partícula diferentes da análise tradicional de peneira. Baseia-se na deflexão de um feixe de laser por um conjunto de partículas dispersas em um líquido ou em uma corrente de ar. | 10 nm—4 mm | ISO 13320 |
Espalhamento dinâmico de luz (DLS) | Baseia-se no movimento browniano de partículas dispersas em solução. É uma técnica não invasiva para medir o tamanho e a distribuição de tamanho de moléculas e partículas tipicamente na faixa submicrométrica. | 1 nm—10 μm | ISO 22412 |
A análise por peneira é o método tradicional para determinar a distribuição do tamanho das partículas. Partículas sólidas que variam em tamanho de 125 mm a 20 μm podem ser medidas de forma rápida e eficiente por peneiramento seco ou úmido usando peneiras de teste padrão.
A análise de peneira é especificada em várias normas nacionais e internacionais como um método de teste obrigatório para uma variedade de processos analíticos e industriais. Uma pesquisa rápida pela palavra-chave "peneira" produz mais de 150 resultados padrão individuais no site da ASTM e mais de 130 resultados no site da ISO. Esses resultados fornecem informações sobre quais tamanhos de peneira são necessários para um determinado material. Cada padrão descreve em detalhes como realizar o teste de tamanho de partícula, incluindo tamanho da amostra, duração do teste, resultados esperados e método de aceitação.
Exemplos de normas:
A maioria dessas normas exige que as peneiras utilizadas atendam a certos requisitos técnicos descritos em normas específicas de peneiras, como ISO 3310 ou ASTM E11 / E 323.
A análise direta de imagens permite a determinação das propriedades físicas de partículas individuais (tamanho, forma e morfologia da superfície). A diferença crucial entre a análise de imagem dinâmica e estática é que, na análise de imagem estática, as partículas estão localizadas em um portador e não se movem em relação à câmera durante a aquisição, como em um microscópio, enquanto na análise dinâmica de imagem as partículas se movem passando por um detector.
Gostaria de saber:
Nossa equipe de especialistas está sempre à disposição para oferecer ajuda e conselhos, não hesite em nos contatar.
As etapas envolvidas na análise da peneira são:
Uma pilha de peneiras padrão geralmente consiste em 5 a 10 peneiras, o que torna todo o processo bastante demorado.
Os desafios da análise de peneiras são:
Automatize e digitalize seu fluxo de trabalho de pesagem de peneiras para acelerar o processo e torná-lo menos propenso a erros. Invista em uma balança de precisão XPR conectada ao software de laboratório LabX™ para um rápido retorno sobre o investimento, acelerando o processo, aumentando o rendimento e reduzindo o custo por amostra.
Processo guiado e automatizado
O processo pode ser iniciado a partir da tela sensível ao toque na balança. O usuário recebe orientação passo a passo segura durante todo o fluxo de trabalho. Usando a detecção automática de peso, as peneiras podem ser pesadas consecutivamente sem tocar em uma tecla. Todos os pesos de tara são armazenados de forma precisa e completa.
O auxiliar de pesagem gráfico SmartTracTM facilita a pesagem de sua amostra para um valor alvo específico e evita que você sobrecarregue suas peneiras.
Para a pesagem reversa, basta retomar a tarefa na peneira da balança e pesar as peneiras carregadas na ordem correta, conforme orientado na tela. Os valores de peso são registrados automaticamente assim que um valor estável é atingido.
Pesagem eficiente
Com a função AutoZero e o registro automático de resultados, a pesagem é imbatível e segura. A alta estabilidade proporcionada pelo prato de pesagem SmartPan™ exclusivo significa que você obtém seus resultados até duas vezes mais rápidos em comparação com a pesagem em um prato de pesagem padrão. Os dados e resultados são registrados automaticamente no protocolo de resultados integrado, eliminando a entrada/saída manual de dados demorada e propensa a erros. Várias interfaces (4 USB, 1 LAN) permitem a fácil exportação dos resultados para um PC ou outro sistema.
Documentação sem erros
O LabX™ oferece gerenciamento abrangente de dados e rastreabilidade total; Ele cuida de todos os dados e cálculos automaticamente. Após a conclusão da última etapa de pesagem, o resultado final está pronto. A solução completa pode ser adaptada aos requisitos individuais do processo e integrada ao sistema ERP/LIMS existente da sua empresa, permitindo a transferência bidirecional de tarefas e resultados. Todos os dados são armazenados com segurança em um banco de dados centralizado e relatórios personalizados podem ser gerados a qualquer momento.
Construção durável e fácil de limpar
As balanças XPR foram projetadas para suportar condições adversas e serem facilmente desmontadas sem o uso de ferramentas. Todas as peças são à prova de lava-louças - superfícies lisas e bordas arredondadas tornam a limpeza equilibrada muito fácil.
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A abordagem Lean Lab com Processos de Melhoria Contínua (CIPs) ajuda a descobrir outras oportunidades para a otimização do processo de análise de peneiras.
Este eGuide discute os seguintes 6 objetivos do CIP:
