Własności proszków, materiałów sypkich oraz pianek

Nowoczesne laboratoria kontroli jakości oraz ośrodki badawczo-rozwojowe coraz częściej potrzebują precyzyjnych narzędzi do oceny własności materiałów sypkich, proszków oraz pianek. Własności wielu produktów końcowych w przemyśle cementowym, wydobywczym, kosmetycznym, energetycznym, ceramicznym, budowlanym czy farmaceutycznym zależą ściśle od stosowanych metod syntezy, mielenia, spiekania czy suszenia materiałów wsadowych.  Własności tych materiałów mają ogromny wpływ na produkcję, przetwarzanie (np. spiekanie) ale także na specyfikę transportu i magazynowania końcowego produktu. W związku z rosnącą globalizacją wytwarzania i ciągłym zwiększaniem produkcji potrzebne są metody oceny własności w pełni jednoznaczne, zapewniające porównywalność oraz pozbawione błędów związanych z subiektywną oceną.

Analiza własności proszków i pianek

Urządzenia do charakteryzacji własności proszków i pianek

Dostarczamy rozwiązania naszych partnerów – firm 3P Instruments, Bettersize oraz Dispersion Technology Inc.

Własności proszków

  • Pomiar powierzchni właściwej
  • Analiza porowatości w tym rozkład wielkości porów
  • Pojemność sorpcyjna
  • Sorpcja wody i par cieczy
  • Sorpcja mieszanin gazów i par

Własności sztywnych pianek

  • Objętość komórek otwartych materiału
  • Zawartość komórek otwartych i zamkniętych w sztywnych piankach
  • Ściśliwość  pianek oraz odporność na pękanie komórek w piankach
  • Zawartość powietrza zamkniętego (okludowanego) w cząstkach proszków

Pomiar wielkości i analiza kształtu cząstek oraz wyznaczanie potencjału zeta

  • Pomiar wielkości cząstek metodą dyfrakcji laserowej (LS)
  • Analiza kształtu cząstek
  • Pomiar wielkości nanocząstek (DLS) i potencjału zeta
  • Pomiar potencjału zeta metodą elektroakustyczną

Pomiar powierzchni właściwej i porowatości

  • Pomiar powierzchni właściwej
  • Analiza porowatości w tym rozkład wielkości porów
  • Pojemność sorpcyjna
  • Sorpcja wody i par cieczy
  • Sorpcja mieszanin gazów i par

Urządzenia pomiarowe

Urządzenia do pomiaru wielkości oraz kształtu cząstek oraz wyznaczania potencjału zeta
Urządzenia do pomiaru wielkości i kształtu cząstek

Szukasz rozwiązania dla siebie?

Techniki pomiarowe w analizie własności proszków i pianek

Analiza własności proszków i pianek
Pomiar gęstości nasypowej luźno przesypanego proszku

W przypadku materiałów sypkich często pomiary gęstości ogranicza się do określenia tzw. gęstości nasypowej. Parametr ten określa się poprzez zważenie wyskalowanego cylindra pomiarowego napełnionego proszkiem. Znając objętość próbki [v] w cylindrze i masę proszku [m] bardzo łatwo można wyznaczyć gęstość [m/v]. Pamiętać jednak należy, że tak określona gęstość tylko zgrubnie charakteryzuje materiał badany, ponieważ w zmierzonej objętości materiału duży udział stanowią przestrzenie między cząstkami proszku lub granulatu wypełnione powietrzem. Uzyskiwane wyniki (a zwłaszcza powtarzalność) w istotny sposób zależą od warunków pomiaru oraz rodzaju materiału badanego. Aby zapewnić porównywalność wyników wymagania pomiarowe zostały określone w oficjalnych normach. Nasze urządzenia mierzą gęstość nasypową metodą luźnego przesypania proszków oraz metodami Scott’a i Hall’a. Urządzenia są zgodne z normami przemysłowymi – w tym także wymaganiami przemysłu farmaceutycznego. Więcej informacji mogą Państwo znaleźć w naszej bazie wiedzy.

Pomiar gęstości nasypowej z upakowaniem (tapping, tap density)

W przypadku pomiaru gęstości nasypowej stosunkowo trudno jest uzyskać powtarzalność wyników, ponieważ upakowanie przesypywanego proszku za każdym razem (przy każdym napełnieniu cylindra) jest inne. Odpowiednia konstrukcja układu przesypywania/napełniania cylindra pomiarowego w pewnym stopniu ogranicza ten błąd. Jednak gęstość nasypowa proszków, granulatów czy innych sypkich materiałów silnie zależy od upakowania cząstek. Mierząc objętość proszku luźno przesypanego mierzymy ją razem z objętością przestrzeni między cząstkami proszku. Aby zmniejszyć objętość tych przestrzeni stosuje się kontrolowane  „postukiwanie” (ang: „tapping”) cylindrem pomiarowym. W wyniku ubijania mniejsze cząstki przechodzą w puste przestrzenie pomiędzy większymi. Objętość proszku zmniejsza się,  wzrasta natomiast gęstość. Po odpowiednio długim ubijaniu, cząstki proszku lub granulatu układają się optymalnie i objętość próbki przestaje się zmniejszać. Gęstość obliczona dla tak przygotowanego proszku określana jest gęstością nasypową upakowaniem lub z usadem.

Analiza własności proszków i pianek
Pomiar gęstości rzeczywistej – piknometr gazowy

Piknometry gazowe są urządzeniami przeznaczonymi do pomiaru objętości i gęstości rzeczywistej proszków, granulatów i generalnie ciał stałych. Niektóre z tych urządzeń mogą także służyć do wyznaczania zawartości czynnika stałego w zawiesinie, zawartości komórek otwartych w sztywnych piankach i zwartości powietrza zamkniętego w cząstkach proszków (np. spożywczych). Określenie objętości rzeczywistej może być pomocne w ocenie porowatości materiałów czy np. oceny jego rozdrobnienia. Pomiar piknometryczny polega na sprężeniu gazu (najczęściej helu) w komorze pomiarowej, w której znajduje się próbka a następnie rozprężenie do komory referencyjnej o znanej objętości. Piknometr automatycznie oblicza objętość i gęstość badanego materiału. Więcej informacji znajdą Państwo w bazie wiedzy.

Analiza własności sztywnych pianek – piknometr gazowy

Sztywne pianki wykorzystywane są jako materiał izolacyjny, amortyzujący i wyciszający. Z powodzeniem służą jako opakowanie do transportu żywności, leków czy materiałów biomedycznych. Własności pianek, które decydują o skuteczności w tych zastosowaniach to min. ilość komórek otwartych i zamkniętych, sztywność struktury, odporność ścian komórek na pękanie oraz ściśliwość. Wszystkie te parametry można wyznaczyć przy pomocy piknometru gazowego.  Zapraszamy do odwiedzenia naszej bazy wiedzy.

Analiza własności proszków i pianek
Pomiar wielkości i określenie kształtu cząstek proszków

Istotnym parametrem związanym z własnościami proszków jest średnia wielkość oraz rozkład wielkości cząstek. Oferujemy urządzenia, które umożliwiają zarówno pomiar wielkości jak i ocenę  kształtu cząstek a także rozwiązania pozwalające określić stabilność cząstek w zawiesinie. Oferujemy różnego  rodzaju urządzenia wykorzystujące różne metody  pomiarowe, aby sprostać wyzwaniom w szerokim zakresie zastosowań,  niezależnie od tego, czy chodzi o kontrolę jakości, czy prace badawczo – rozwojowe.Więcej informacji można znaleźć w bazie wiedzy oraz na naszej stronie internetowej w sekcji poświęconej pomiarom wielkości cząstek.

Pomiar potencjału zeta

Zeta potencjał to potencjał elektrokinetyczny występujący na powierzchni ciała stałego lub cząstek rozproszonych (np. emulsja, zawiesina) tworzący się na granicy między ciałem stałym a elektrolitem (cieczą). W pewnym uproszczeniu można przyjąć, że jony unieruchomione na powierzchni ciała stałego oraz w jego pobliżu mogą oddziaływać z jonami ośrodka ciekłego. To oddziaływanie może prowadzić do niestabilności zawiesiny/emulsji co w konsekwencji powoduje np. sedymentację lub inne formy zmian stabilności w czasie. Zatem określenie potencjału zeta pozwala przewidzieć to czy badana zawiesina lub emulsja będzie stabilna oraz jakiego  rodzaju niestabilności mogą wystąpić dla danego układu ciało stałe-ciecz. Więcej informacji można znaleźć w bazie wiedzy oraz na naszej stronie internetowej w sekcji poświęconej pomiarom wielkości cząstek i potencjału zeta.

Pomiar potencjału zeta metodą elektroakustyczną
Powierzchnia właściwa i porowatość

Powierzchnia właściwa (surface area) to całkowita powierzchnia ciała stałego z uwzględnieniem powierzchni wszystkich nieciągłości oraz powierzchni struktury porowatej. Jednostką powierzchni jest m2/g. Wyznaczenie powierzchni pozwala określić między innymi jak materiał będzie się rozpuszczał, palił czy wchodził w reakcję chemiczną z innymi substancjami. Wartość powierzchni właściwej jest powiązana z rozdrobnieniem materiału (wielkość cząstek) a także z własnościami struktury badanego materiału. W wielu zastosowaniach przemysłowych parametr ten jest wskaźnikiem w kontroli procesów modyfikacji i produkcji. Więcej informacji można znaleźć w bazie wiedzy oraz na naszej stronie internetowej poświęconej własnością materiałów porowatych.

Dowiedz się więcej!