Методы определения дисперсного состава.

В зависимости от дисперсного состава частиц в потоке различным может быть их влияние как на свойства потока в целом, так и на гидромеханические характеристики несущей среды, взаимодействие частиц со стенками конструкции. В зависимости от размера частиц величина сил, действующих на частицы и способствующих их поперечному перемещению, могут быть различными. Поперечные перемещения частиц являются существенными для теплообмена дисперсного потока со стенками, для загрязнения поверхностей и для гидромеханического сопротивления всего потока. Все это требует разработки методик контроля и анализа дисперсного состава. Кроме этого сведения по дисперсному составу зачастую необходимы для контроля за технологией процесса и управления ей.

Дисперсный состав пыли обычно определяют, исследуя осадок, полученный при измерениях концентрации. В зависимости от способов измерения методы дисперсного анализа делятся на прямые и косвенные. К прямым относится непосредственное измерение размеров частиц с помощью некоторого масштаба, косвенные методы основаны на измерении какого-либо параметра аэрозоля или порошка, непосредственно зависящего от размеров частиц, например, скорости оседания в вязкой среде, интенсивности светорассеяния, электрического заряда и др. Косвенные методы являются менее точными по сравнению с прямыми, но их реализация менее трудоемка, позволяет автоматизировать анализ, не требует больших затрат времени и обладает возможностью проведения анализа без нарушения структуры потока.

На практике широкое распространение находят методы воздушной сепарации частиц размером более 5 мкм и разделения более мелких частиц за счет использования центробежных сил в центрифугах и суперцентрифугах.

Классическим методом определения дисперсности частиц является метод седиментометрического анализа по скорости осаждения частиц. Принцип кондуктометрического метода преобразования размера частицы в электрический сигнал основан на зависимости электропроводности гетерогенных сред от концентрации, степени дисперсности и соотношения между электропроводностями диспергированной фазы и той среды, в которой эта фаза распределена. В большинстве случаев метод реализуется с использованием в качестве дисперсионных сред электролитов.

Наиболее полно возможности косвенных дистанционных методов реализуются при помощи обширной группы оптических методов. В их основу положена зависимость оптической плотности среды от поверхности взвешенных частиц. При использовании оптических методов исследований все измерения желательно выполнять с монохроматическим источником света со стабильной величиной светового потока.

Из методов непосредственного определения дисперсности частиц в пробе наиболее распространены ситовой анализ и метод микроскопирования. Ситовой анализ разделении частиц по крупности на ситах с ячейками известного размера. Ситовой анализ измельченных материалов является наиболее традиционным из прямых методов исследования дисперсности. Метод основан на механическом разделении частиц по крупности на кассетах сит с ячейками известного размера. Метод трудоемок и требует больших затрат времени.

Спецификой применения микроскопии для анализа являются особые способы приготовления препаратов частиц, с целью снижения агломерации, так как от этого, в конечном счете, зависит достоверность анализа и его точность. Предел видимости при использовании биологических микроскопов типа МБИ (МБИ-2, МБИ-4, МБИ-6) в темном поле достигает 0,06 мкм, при прямом освещении в проходящем свете - 0,4 мкм, при косом освещении - 0,02 мкм.