ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные понятия и определения из "Руководство по дисперсионному анализу методом микроскопии " Методы измерения дисперсного состава частиц аэрозолей и порошков весьма разнообразны. Это связано как с природой образования и дисперсного состава их частиц, так и со специфичностью областей их применения. Поэтому ни один из существующих методов дисперсионного анализа не может претендовать на универсальность. [c.7] В зависимости от способов измерения методы дисперсионного анализа делятся на прямые и косвенные. К прямым относится непосредственное измерение размеров частиц с помощью некоторого масштаба, будь то шкала микроскопа или ячейки сит. 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. [c.7] Аэрозолем называют дисперсную систему с газообразной дисперсионной средой и твердой или жидкой дисперсной фазой, которая состоит из частиц от квази-молекулярного до макроскопического размеров (до нескольких сот микрометров), обладающих свойством находиться во взвешенном состоянии более или менее продолжительное время. Это понятие объединяет пыли, дымы и туманы различных видов [1, с. 9]. [c.7] Порошок — тонкоизмельченное твердое вещество, имеющее те же размеры частиц, что и аэрозоли с твердой дисперсной фазой. Осажденные твердые частицы аэрозоля и порошок полагают понятиями тождественными [1, с. 10]. [c.8] Частицей порошка является весьма малый элемент вещества твердой фазы, полученный, в результате физических или механических процессов, имеющий поверхность раздела с дисперсионной средой и имеющий точечные контакты с подобными же образованиями твердой фазы. При этом контакты должны быть образованы при соприкосновении ранее раздельных частиц, содержащихся в ограниченном объеме среды [2, с. 25]. Однако такое определение для аэрозольной частицы не может отражать всего их многообразия, так как частицы могут быть не только из твердого вещества, могут содержать две фазы вещества и т. п. Например, под это определение не подходит частица жидкого аэрозоля, образовавшегося на ядре конденсации в качестве ядра конденсации служит твердая частица субмикроскопиче-ского размера. [c.8] В силу ряда физических причин (механических воздействий, измельчения, электростатического взаимодействия) отдельные твердые частицы могут очень плотно соединиться с другими с образованием более крупных, неоднородных по строению и менее прочных частиц. Такие образования являются вторичными частицами, а составляющие их частицы — первичными. Группы частиц, скрепленные поверхностными или коагуляционными силами в точечных контактах, которые ведут себя как единое целое, называют агрегатами. [c.8] При дисперсионном анализе, выполняемом с помощью микроскопа, чаще всего определяют линейный размер частицы. Однозначно линейный размер можно определить у частиц, имеющих форму шара или куба. Для частиц, не имеющих правильной геометрической формы, за линейныи размер принимают так называемый эквивалентный диаметр, или эквивалентный размер [3, с. 221 см. также разд. 1.3]. [c.8] ЛЮ пб чйслу, по массе или скорости седиментации составляют частицы в любом интервале размеров. Если функция распределения составлена по числу частиц, то такое распределение называют счетным, если по массе— массовым. Характеристика дисперсного состава может быть представлена в виде таблицы, графика или уравнения, выражающего функцию распределения. Кроме того, в ряде случаев дисперсный состав порошка или аэрозоля характеризуют по размеру, среднему для всех частиц или по значению удельной поверхности. [c.9] При дисперсионном анализе порошков и аэрозолей методами микроскопии peзyv ьтaты чаще всего представляют счетным распределением. Качественным показателем, характеризующим однородность частиц порошка или аэрозоля по размеру, является степень дисперсности. [c.9] Обычно система частиц считается близкой к моно-дисперсной при значении а 0,15 [5, с. 176]. [c.9] Монодисперсные порошки и аэрозоли описываются обычно нормальным законом распределения, а прли-дисперсные — более сложными, например логарифмически нормальным законом. [c.9] К специальным для микроскопической техники терминам относят микрообъект и препарат. [c.9] Микрообъектом называют объекты изучения, размеры которых могут быть определены с помощью оптического микроскопа. В данном случае в качестве микрообъектов служат частицы порошка или аэрозоля. [c.9] Препаратом является доля частиц, специально приготовленная для микроскопического анализа в соответствии с требованиями, обеспечивающими их аналогию с исследуемым материалом в целом. [c.10] Одним из прямых методов дисперсионного анализа является микроскопическое исследование частиц. Изучение дисперсного состава аэрозолей и порошков с помощью оптического микроскопа заключается в визуальном определении размеров частиц, числа и формы либо непосредственно в поле зрения микроскопа, либо по проекционным изображениям на экранах, либо по микрофотографиям. Анализируемые частицы могут быть твердыми или жидкими, прозрачными или непрозрачными, иметь различную форму и сложную структуру. Это обусловливает многообразие способов отбора проб и приготовления препаратов из аэрозолей и порошков, а также разнообразие методов микроскопии, применяемых в дисперсионном анализе этих систем. [c.10] Дисперсионный анализ методами оптической микроскопии чаще всего применяют для изучения порошков и аэрозолей, имеющих частицы размерами от 0,5 до 300 мкм Нижняя граница размеров частиц, которые еще могут быть измерены с помощью микроскопа, определяется его разрешающей способностью. Она может достигать менее 0,2 мкм при использовании для измерений специальных источников освещения ц различных иммерсионных сред. Верхняя граница измеряемых размеров частиц обусловливается линейным полем зрения при минимальном увеличении микроскопа и может достигать 500- 1000 мкм [6]. [c.10] Микроскопические методы дают надежные и воспроизводимые результаты только при тщательно выполненных измерениях большого числа частиц (точность анализа пропорциональна корню квадратному из числа измеренных частиц). [c.10] Прежде чем выбрать линейные параметры, по которым целесообразно определять эквивалентные размеры частиц, необходимо установить их форму и строение. Это обусловливает высокую точность измерений и, кроме того, дает возможность установить природу исходного вещества частиц. [c.10] Форма частицы является х арактеристикой, не связанной с ее размерами и не изменяющейся при их изменении [7, с. 248]. Поэтому она может быть оценена только безразмерными соотношениями между объемны- ми и линейными параметрами частицы. Такими параметрами являются объем, поверхность, проектированные и статистические диаметры частиц, скорость их оседания. [c.11] Значительно сложнее осуществляется идентификация тонкодисперсных аэрозольных частиц вследствие образования из первичных частиц агрегатов, чаще всего скрывающих их первоначальную форму. При размерах частиц менее 1—2 мкм практически невозможно характеризовать их по цвету и внутренним рефлексам [6]. Исключение составляют лишь частицы из сильно абсорбирующих свет веществ. Так же, как и при измерении линейных размеров, четкое определение формы возможно лишь для частиц, имеющих форму правильных многогранников. По форме частицы принято разбивать на три класса, исходя из их размеров в трех измерениях [8, с. 26]. Это изометрические частицы, у которых все три размера примерно одинаковы. К ним относятся частицы, имеющие форму сферы и правильного многогранника, а также близкие к ним частицы неправильной формы частицы, у которых два размера преобладают над третьим, иногда называют ламинарными, это частицы в форме пластинок, листочков, чешуек частицы с одним преобладающим размером, имеющие форму волокон, игл, призм (фибропластинчатые). [c.12] Вернуться к основной статье