Propiedades y tratamiento de particulas solidas. Caracterización de particulas solidas

[pic 1]

[pic 2]

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MAZATLÁN

ING BIOQUIMICA

Materia

Operaciones Unitarias 1

Grado y grupo

6to-B

Maestro

Juan Luis Sarabia Aparicio

Resumen

Conociendo las propiedades de la partícula

Equipo 5

Carrillo Velarde Beatriz Adriana

Escoto Navarro Melanie Geraldine

Kelly Osuna Sergio Luis

Padilla Perez Jose Alfredo

Mazatlán, Sinaloa a 12 de Marzo 2021

Propiedades y tratamiento de particulas solidas

Caracterización de particulas solidas

Cada partícula sólida se caracteriza por su tamaño, forma y densidad. Las partículas de solidos homogéneos tienen la misma densidad que el material original. Generalmente, las partículas obtenidas triturando sólidos compuestos como el mineral metálico tienen varias densidades, generalmente La densidad es diferente a la del material original. El tamaño y la forma pueden ser Fácil de especificar para partículas regulares (como esferas o cubos), pero Para partículas irregulares (como copos de arena o mica), Los términos "tamaño" y "forma" no son muy claros y deben definirse por casualidad. La forma de partícula individual se puede expresar convenientemente en función de la esfericidad [pic 3] que es independiente del tamaño de la partícula. Para una partícula esférica de diámetro [pic 4] =1, para una partícula no esférica, la esfericidad se define por la relación.

[pic 5]

donde  Dp = diámetro equivalente o diámetro nominal de una particula

Sp = area superficial de una particula

Vp = volumen de una particula

El diámetro equivalente a veces se define como el diámetro de una esfera de igual volumen. Sin embargo, para materiales granulares finos es difícil determinar con precisión el volumen y el área superficial de una partícula y generalmente Dp, se toma como el tamaño nominal basado en el análisis de tamizado o bajo examen microscópico. Para obtener el área de superficie se toman las medidas de adsorción o de la caída de presión en un lecho de partículas, después se utiliza la ecuación [pic 6] Para calcular [pic 7], para muchos materiales triturados [pic 8] está comprendida entre 0,6 y 0,8, tal como se muestra en la siguiente tabla

Tabla 1. Esfericidad de varios materiales

En caso particulares redondeadas obtenidas por abrasión [pic 9] puede tener un valor de hasta 0,95. La forma de las partículas En general, se puede especificar "diámetros" para cualquier partícula equidimensional. Las partículas que no son equidimensionales, es decir, que son más largas en una dirección que en otras, a menudo son caracterizado por la segunda dimensión más larga. Por ejemplo, en el caso de partículas aciculares Dp, debe referirse al espesor de la partícula y no a su longitud. Por convención, los tamaños de partículas se expresan en diferentes unidades dependiendo del rango de tamaño involucrado. Las partículas gruesas se miden en pulgadas o milímetros, las partículas finas en función de la luz del tamiz y las partículas muy finas en micrómetros o nanómetros. Las partículas ultratinianas a veces se describen en términos de su área de superficie por unidad de masa, generalmente en metros cuadrados por gramo. Los tamaños de partículas mezcladas y análisis de tamaño En una muestra de partículas uniformes de diámetro Dp, el volumen total de las partículas es m/ Pp, donde m y Pp son la masa total de la muestra y la densidad de las partículas, respectivamente. Puesto que el volumen de una partícula es Vp, el número N de partículas en la muestra es

[pic 10]

De acuerdo a las dos ecuaciones que se muestran anteriormente el área de la superficie total de las partículas es

[pic 11]

Para la aplicación de [pic 12] y  A mezcla de partículas que tienen varios tamaños y densidades, la mezcla se divide en fracciones, cada una de ellas de densidad constante y tamaño aproximadamente constante. La información obtenida de este análisis del tamaño de las partículas se tabula expresando la fracción de tamaño medio de la partículas (o del intervalo de tamaño) en el incremento. Un análisis tabulado recibe el nombre de análisis diferencial. Los resultados se presentan con presencia en un histograma como se muestra en la imagen acontinuacion, con una curva continua como la línea de trazos utilizada para aproximar la distribución.[pic 13]

[pic 14]

Figura 1. Distribución de tamaño de particulas en polvo: análisis diferencial.

Otra opción de presentar la información es mediante un análisis acumulativo, que se obtiene sumando consecutivamente los incrementos individuales, comenzando con el que se tiene las partículas más pequeñas y tabulando o representando la suma acumulativa frente al diámetro máximo de las partículas en el incremento la siguiente imagen es una representación del análisis acumulativo de la distribución que se mostro en la figura 1.

[pic 15]

Figura 2.. Distribución de tamaño de particulas en polvo: análisis acumulativo.

En un análisis acumulativo los datos se pueden representar adecuadamente mediante una curva continua.  Los cálculos de tamaño medio de partículas, área de superficie. La población específica o de partículas en una mezcla puede basarse en análisis tanto diferencial como acumulativo. En principio, los métodos basados ​​en el análisis acumulativo son más precisos que los basados ​​en el análisis diferencial, ya que cuando se utiliza el análisis acumulativo no es necesario asumir que todas las partículas de una sola fracción son del mismo tamaño.

Sin embargo, la exactitud de las medidas de tamaño de las partículas raramente es suficientemente grande como para justificar el uso del análisis acumulativo, y los análisis casi siempre se basan en el análisis diferencial. La superficie especifica de una mezcla. Conociendo la densidad de Pp y la esfericidad [pic 16]de las partículas se puede calcular el área de la superficie de las partículas en cada fracción a partir de la ecuación

[pic 17]

y sumando los resultados de todas las fracciones para obtener Aw la superficie especifica (el área de la superficie total de una unidad de masa de partículas) si Pp y [pic 18] son constantes y Aw viene dada por

[pic 19]

donde los subíndices = Incrementos individuales

       Xi = fracción masica en un determidado incremtento

        n = número de incrementos

    [pic 20] = diametica medio de las partículas, tomado como media aritmética       ………...de diámetros mayor y menor en el incremento

El tamaño medio de las partículas para una mezcla de la misma se identifican de varias formas diferentes. El más usado es probablemente el diámetro medio volumen-superficie [pic 21]  que está relacionado con el área de la superficie especifica A1. Se define con la siguiente ecuación

...