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Análisis por Tamizado

Digitalización y automatización de los flujos de trabajo de determinación de la distribución granulométrica

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Flujo de trabajo del análisis por tamizado

Pasos de preparación
1. Desarrollo del método: en función del material que se vaya a someter a ensayo, elija un método estándar adecuado, seleccione los tamices apropiados en la pila para garantizar una distribución uniforme en cada tamiz y determine la cantidad de muestra necesaria. Las pruebas preliminares pueden ayudar a especificar estos parámetros
2. Preparación de los tamices o pilas, por ejemplo, registro previo de los tamices (identificación y tara)
3. Muestreo
4. Preparación de muestra, por ejemplo, presecado, acondicionamiento o división de la muestra

Pasos de pesaje del tamiz
5. Pesar los tamices vacíos, de abajo arriba o desde el platillo (A), del tamaño de malla más pequeño (B) al más grande (E); identificar cada tamiz, restar la tara
6. Añada la muestra
7. Tamizar (manualmente o utilizando la tamizadora)
8. Pesar a posteriori las fracciones en cada tamiz, de arriba abajo o de la malla más grande a la más pequeña
9. Análisis, evaluación e interpretación de los resultados

Mantenimiento del equipo
Al igual que otros instrumentos de medición de precisión en el laboratorio, los tamices de ensayo requieren un cuidado regular para mantener el nivel de rendimiento, esto incluye:

  • Limpieza cuidadosa después de cada uso
  • Comprobaciones del rendimiento antes de su uso y comprobaciones rutinarias periódicas, por ejemplo, pruebas con muestras de pruebas de aptitud
  • Calibración: Calibración periódica y recertificación de los tamices de ensayo (ASTM E11 o ISO 3310-1).

 

El análisis estático de imágenes (SIA) se utiliza principalmente para medir distribuciones de tamaño estrechas, haciendo hincapié en la caracterización de partículas muy finas. Proporciona imágenes de partículas de alta resolución que permiten una descripción extremadamente precisa del tamaño y la forma, pero requiere mucho tiempo. La SIA se utiliza principalmente en investigación y desarrollo.
Norma: ISO 13322-1.

El análisis dinámico de imágenes (DIA) es un método de caracterización de partículas basado en el número, aplicable a muestras mayores de 1 µm aproximadamente. Si también deben medirse partículas más pequeñas, el método de elección es la difracción láser (LD). La DIA es un método moderno de caracterización granulométrica ideal para las mediciones rutinarias de productos a granel, polvos, gránulos y suspensiones. En muchas industrias, la DIA ya ha sustituido al análisis por tamizado tradicional.
Norma: ISO 13322-2.

La dispersión estática de la luz (SLS) o la difracción láser (LD) pueden determinar distribuciones basadas en el volumen, productos farmacéuticos (API) y PSD en líquidos y lodos. La difracción láser es el método más común para la determinación de la distribución del tamaño de las partículas, distinto del análisis por tamizado tradicional. Se basa en la desviación de un rayo láser por un conjunto de partículas dispersas en un líquido o en una corriente de aire.
Norma: ISO 13320.

La dispersión dinámica de la luz (DLS) se basa en el movimiento browniano de partículas dispersas en solución. Se trata de una técnica no invasiva para medir el tamaño y la distribución del tamaño de las moléculas y partículas, normalmente en el rango de las submicras.
Norma: ISO 22412.

 

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PREGUNTAS FRECUENTES

Preguntas frecuentes sobre el análisis por tamizado

¿Cuál es el tamaño de muestra recomendado para el análisis por tamizado?

En los experimentos de análisis por tamizado, a menudo se tiende a utilizar muestras demasiado grandes, ya que se supone que así los resultados de la prueba serán más precisos. Sin embargo, esto compromete la exactitud del resultado, ya que cada partícula individual no tiene la oportunidad de presentarse en la superficie del tamiz de prueba. Por lo general, se recomienda una muestra de 25-100 g. Existe un procedimiento para ayudar a establecer el tamaño adecuado de la muestra, utilizando un divisor de muestras para reducir la muestra a diferentes pesos (25 g, 50 g, 100 g, 200 g), y probando las muestras en los distintos rangos de peso. Si la prueba con una muestra de 50 g muestra aproximadamente el mismo porcentaje de paso por el tamiz fino que una muestra de 25 g, mientras que una muestra de 100 g muestra un porcentaje de paso mucho menor, esto indicaría que la muestra de 50 g es el tamaño de muestra adecuado.

¿Cuál es la diferencia entre los diámetros de los tamices en las normas ASTM frente a las normas ISO/BS?

En las normas ASTM, los diámetros de los tamices se miden en pulgadas, mientras que en las normas ISO/BS se utilizan milímetros. Hay una ligera diferencia entre 8 pulgadas y 200 mm o 12 pulgadas y 300 mm de diámetro. En realidad, 8 pulgadas equivalen a 203 mm y 12 pulgadas a 305 mm. Por lo tanto, los tamices de ensayo con un diámetro de 8 pulgadas y 200 mm no pueden anidarse, ni tampoco los tamices de ensayo con un diámetro de 12 pulgadas y 300 mm.

¿Cuáles son las diferencias entre los números de malla y la separación entre alambres en las normas ASTM frente a las normas ISO/BS?

El número de malla representa el número de alambres por pulgada (25,4 mm). Los tamices de alambre tejido se venden por el número de malla o por la separación entre alambres. Las normas estadounidenses ASTM utilizan el número de malla, mientras que las normas internacionales ISO/BS y británicas tienden a utilizar la separación entre alambres.

¿Cómo afecta la humedad del aire en el laboratorio al análisis por tamizado?

Las condiciones muy secas pueden hacer que los polvos finos se adhieran tanto a los componentes del tamiz como entre sí con fuertes cargas electrostáticas. Lo ideal es que la humedad relativa (% HR) se sitúe entre el 45% y el 60%.

¿Cuáles son las ventajas del análisis por tamizado frente a otras técnicas alternativas, como los métodos de análisis de imágenes?

Entre las ventajas del análisis por tamizado se incluyen los bajos costes de inversión, la facilidad de manejo, los resultados precisos y reproducibles en un tiempo relativamente corto y la capacidad de separar las fracciones granulométricas. Por ello, este método se utiliza habitualmente en lugar de los métodos que emplean luz láser o procesamiento de imágenes.

¿Cuáles son las limitaciones del análisis por tamizado?

Una limitación es el número de fracciones de tamaño obtenibles, que limita la resolución. Una pila de tamices estándar consta de un máximo de 8 tamices, lo que significa que la distribución del tamaño de las partículas se basa en sólo 8 puntos de datos. Otras limitaciones son que esta técnica sólo funciona con partículas secas, el límite mínimo de medición es de 50 µm y el método puede llevar bastante tiempo.