FIQUE POR DENTRO DAS NOVIDADES

As partículas de amostras são distinguidas por suas propriedades. A propriedade mais comum das partículas é o diâmetro da esfera equivalente (também chamado de diâmetro equivalente). As partículas são ordenadas por sua propriedade no eixo x de um sistema de coordenadas.

Além disso, as partículas são atribuídas a classes diferentes (intervalo entre dois nós no eixo x). Se o montante de todas as classes em relação à quantidade total da amostra foram determinados, essas quantidades podem ser representadas graficamente como distribuições de tamanho de partícula. A técnica de medição ou o foco de interesse muitas vezes implica o uso de um certo.

Importância da determinação do tamanho de partículas

Você sabe o porquê de ser realizada a determinação do tamanho de partículas? Pois bem, essa ação é feita na fase de fabricação ou produção com o objetivo de controlar as reações químicas que ocorrem quando determinado produto é usado.

Desta forma, o uso dessa técnica é extremamente importante para o desenvolvimento de inúmeros produtos no mercado.

Benefícios da distribuição do tamanho de partículas

Veja a seguir quais são as principais vantagens da distribuição do tamanho de partículas !

Eficiência

Esse fator impacta diretamente na qualidade dos produtos, influenciando na eficácia de itens, como medicamentos, alimentos, etc.

Sem dúvidas, os consumidores buscam por itens que ofereçam total qualidade. Por isso, caso queira ter sucesso no mercado, contar com uma produção eficiente e que renda bons resultados, é primordial.

Nesse sentido, saiba que o tamanho de partículas irá agir diretamente nesse aspecto, contribuindo para que tenha processos assertivos e que entreguem produtos de valor aos consumidores.

Efeitos em propriedades físicas e químicas

O tamanho de partículas tem relação direta com as propriedades físicas, impactando diretamente na área de superfície, reatividade química, condutividade, ponto de fusão, etc.

Desta forma, saber controlar e, além disso, compreender, o tamanho dessas partículas é essencial para que consiga ajustar e otimizar as propriedades desejadas em variadas aplicações industriais e científicas.

Formulação de medicamentos

Outro benefício proporcionado é que será possível garantir a dosagem adequada para a absorção correta dos princípios ativos dos medicamentos.

Saiba que cada remédio tem uma formulação adequada. Desta forma, garantir a medição correta de cada produto que irá fazer parte desse produto é primordial.

Ah, e além dessa ação ser importante para que o medicamento consiga cumprir os efeitos desejados, ela também é essencial para proporcionar maior segurança aos consumidores, uma vez que a quantidade inadequada de um produto pode acabar trazendo malefícios à saúde do cliente.

Maior segurança

Acima falamos sobre a importância da determinação do tamanho de partículas para garantir mais segurança na produção de medicamentos, certo?

Porém, saiba que essa atitude se estende para outras áreas, sendo capaz de contribuir para outras formas de proteção. Por exemplo, com essa ação é possível monitorar a presença de partículas perigosas na água e no ar, por exemplo.

Aumento da vida útil

Outro benefício proporcionado pela distribuição do tamanho de partículas é o aumento da vida útil dos produtos e, além disso, a sua estabilidade.

Isso acontece, pois a determinação adequada dessas partículas são capazes de otimizar processos e os resultados dos itens. Essa ação vale para diversos produtos, como alimentos e cosméticos.

Padronização de itens

Sem dúvidas, uma empresa deve manter a padronização dos seus produtos para que seja reconhecida como uma referência no mercado, não é mesmo? Imagine um consumidor criar uma expectativa sobre o item, porém, quando for consumir, sua textura está completamente diferente?

Essa ação não pode acontecer. Afinal, é preciso que haja uma padronização em todos os seus itens, garantindo que o cliente tenha uma experiência adequada, independentemente do momento em que for consumir seus produtos.

Nesse sentido, a distribuição adequada do tamanho de partículas pode te auxiliar, proporcionando que realize sempre a dosagem certa em seus itens.

E aí, você já sabia que a distribuição do tamanho de partículas poderia proporcionar todos esses pontos positivos? Lembrando que além dessas vantagens, esse fator traz diversos outros. Por isso, é extremamente importante o seu uso!

Critério de avaliação:

Pesar as partículas de cada classe fornece distribuições de massa ou volume. Alternativamente, contar as partículas dá distribuições numéricas. Ambos os tipos de quantidade são os mais frequentemente usados na prática. Além disso, as partículas podem ser ordenadas em uma linha, ou seja, o “comprimento” é um critério de avaliação. Em alguns casos, as áreas de projeção são medidas. Como consequência lógica, “área” também é um critério de avaliação.

A notação do tipo de quantidade segue a respectiva dimensão física, ou seja:

Critério de Avaliação    Índice R
Número                                0
Comprimento                      1
Área                                       2
Volume                                 3
Massa                                   3 (se a densidade for homogênea)

Distribuição Cumulativa Qr(x)

Um gráfico de distribuição de tamanho de partícula é dado pelo diâmetro equivalente na abcissa (eixo x) e as quantidades na ordenada (eixo y). Dois tipos diferentes de distribuições são distinguidos:

• distribuição cumulativa Qr
• distribuição de densidade qr (muitas vezes também chamada de distribuição de frequência)

Neste ponto, apenas a distribuição cumulativa Qr(x) é considerada: Aqui a distribuição indica qual fração ou % da amostra total é mais fina do que o diâmetro equivalente x.

Ilustração dos critérios de avaliação

Usar diferentes critérios de avaliação muitas vezes requer uma boa imaginação, porque é preciso julgar a contribuição da propriedade linear “diâmetro equivalente” para uma quantidade de menor ou maior dimensão. O exemplo simples a seguir ilustra os diferentes critérios de avaliação.

São dados três cubos com diferentes comprimentos de aresta: 1 mm, 2 mm e 4 mm. Aqui o comprimento da aresta é o diâmetro equivalente, mesmo se nenhuma esfera clássica for usada.

• a) Critério de Avaliação “número” (r = 0)

Há exatamente uma partícula de cada comprimento de aresta, ou seja, cada cubo contribui com um terço para a distribuição. Para o tamanho do cubo vermelho (1mm) obtemos: Q0(1mm) ≈ 0,3333.

Critério de Avaliação: “Número”
Quantidade de pequenos cubos (vermelho):
1/3 ≈ 33,33%

• b) Critério de Avaliação “comprimento” (r = 1)

Em relação ao critério de avaliação “comprimento” geralmente ocorrem muitos mal-entendidos. Uma vez que o diâmetro equivalente é um comprimento, muitas vezes assume-se que a contagem é suficiente para obter uma distribuição de comprimento. No entanto, uma breve olhada na definição do critério de avaliação “número” revela que isso é um erro porque deste modo uma distribuição numérica é então obtida.

Em vez disso, a quantidade do respectivo diâmetro equivalente em relação à soma total de todos os diâmetros deve ser determinada. Em relação aos nossos cubos, isso significa:

Q1(1mm)= L(x≤1mm)/Lges = 1/(1+2+4) = 1/7 ≈ 0,1429

Critério de Avaliação: “comprimento”
Quantidade de pequenos cubos (vermelhos): 1/7 ≈ 14,29%

• c) Critério de Avaliação “area“ (r = 2)

As áreas são usadas como um critério de avaliação se um método de medição extrai o diâmetro equivalente das áreas medidas (por exemplo, medições de microscopia). A área de uma partícula (por exemplo, a área de projeção) é dividido pela soma total de todas as áreas de partículas na amostra. Novamente, considerar os cubos ajuda.

Q2(1 mm) = A(x ≤ 1 mm)/Ages = 1/(1+4+16) = 1/21 ≈ 0,04762

• d) Critério de Avaliação “volume” / “massa” (r = 3)

Os procedimentos de pesagem determinam a massa das partículas ou uma fração da amostra, respectivamente. Se a densidade do material for homogênea, o resultado é proporcional ao volume. Normalmente, o critério “distribuição de volume” é usado neste caso. A fim de obter a distribuição de volume, calcula-se a massa ou volume de todas as partículas com um diâmetro equivalente mais fino que x em relação à massa ou volume total da amostra.

Uma última olhada em nossos cubos:

Q3(1mm) = V(x ≤ 1 mm)/Vges = 1/(1+8+64) = 1/73 ≈ 0,0137

Critério de Avaliação: “volume”
Quantidade de pequenos cubos (vermelho):
1/73 ≈ 1,37%

O exemplo dos cubos mostra que selecionar o critério de avaliação adequado é crucial para a interpretação dos resultados. Enquanto as distribuições numéricas enfatizam as partículas finas, o índice r desloca a ênfase para a extremidade grosseira. Imagine só: uma única rocha cobre muitos grãos de areia.

Distribuição do tamanho de partículas: principais aplicações

Você sabe como é aplicada a distribuição do tamanho de partículas na ciência? Essa ação tem um papel importante em diversos aspectos. Pensando nisso, selecionamos os principais deles. Veja abaixo!

• Formulação de medicamentos: controlar o tamanho das partículas em fármacos é essencial para garantir mais eficiência ao produto;
• Medicina e Diagnóstico: Em diagnósticos por imagem e terapias, o tamanho de partículas em agentes contrastantes ou sistemas de liberação controlada é crítico;
• Indústria alimentícia: a determinação do tamanho de partículas afeta em diversos quesitos, como na textura, sabor e qualidade dos alimentos;
• Indústria de cosméticos: a partícula influencia diretamente na suavidade e consistência desses itens;
• Mineração e metalurgia: o tamanho de partículas serve para otimizar a produção. Além disso, ajuda também na recuperação dos minerais;
• Indústria química: esse fator, referente ao tamanho de partículas, influencia no desempenho das reações químicas e na síntese de materiais;
• Petroquímica: O tamanho de partículas também pode afetar na área da petroquímica, isto é, na performance de catalisadores e nos processos de refinamento;
• Ciências ambientais: a aplicação nessa área é importante para entender a dispersão de poluentes atmosféricos e a sedimentação de partículas em corpos d’água, por exemplo;
• Nanotecnologia: neste aspecto, ela é essencial para o desenvolvimento de materiais e dispositivos em escala nanométrica.
• Manufatura: ajuda a garantir a conformidade com as especificações e normas adequadas em produtos manufaturados.

Percebeu como a distribuição de tamanho de partículas desempenha um papel fundamental em diversas áreas? Lembrando que esses são apenas alguns dos inúmeros exemplos. Porém, existem outras possibilidades, como na área de pesquisa e desenvolvimento e na nanotecnologia.

Sendo assim, saber fazer o uso adequado dessa técnica é primordial em diversos aspectos, proporcionando mais assertividade na produção.

Na DPUnion, você encontra um equipamento que faz a medição do tamanho de partículas, confira! Além disso, caso queira entender mais sobre o assunto, veja o seguinte vídeo: “Helos tamanho de partículas”.