Análise Granulométrica- Conheça esse Processo.

O que é Peneira Granulométrica ou Tamis?

A peneira  é provavelmente o primeiro método usado na separação de partículas; já foi ilustrado na época egípcia e descrito em 1556 na obra “De re metallica” de Georgius Agricola .

As primeiras aplicações foram para separar as impurezas dos grãos de trigo e cereais e para classificar areia / pedras em diferentes tamanhos de partículas.

Como as Peneiras Granulométricas ou Tamis  foram Inventadas?

O uso de peneiras ou tamis  começou no final do século XIX. A introdução de peneiras para teste (também chamadas de análise ou peneiras de controle) é atribuída a Von Rittinger (1867) que propôs a fabricação de peneiras com aberturas distribuídas em série geométrica, começando com o tamanho da abertura 75µ e aumentando a relação entre as diferentes aberturas com raiz quadrada de 2.

Posteriormente, essa progressão foi adotada pelas normas ISO 565 e pela atual ISO 3310 que é usada pela Farmacopeia Europeia.

Além disso, tanto a British Standard BS 410 quanto a americana ASTM E-11 são baseadas na mesma raiz quadrada de razão 2; mas começando com o tamanho de abertura 100µ. Esses aspectos serão descritos detalhadamente na seção sobre os padrões.

A Importância da Análise Granulométrica

A análise granulométrica é importante por  fornece informações sobre a distribuição do tamanho das partículas.

Isso pode ser usado para calcular diferentes propriedades de uma partícula e como elas agirão sob certas condições. Essas informações são essenciais para que as indústrias atinjam objetivos diferentes.

As peneiras granulométricas  são fabricadas em uma gama de diâmetros padronizados, entre os quais os mais utilizados são os seguintes: 200mm. – 203 mm. (8 ”) – 300 mm. e 450 mm.

As peneiras devem se encaixar com facilidade e folga para evitar ruído e desperdício de produto durante a operação.

Como pode ser realizada a análise granulométrica?

A peneiração ou tamização pode ser feita com uma peneira ou tamis ou conjunto de peneiras granulométricas com diferentes aberturas nominais.

Primeiro, é colocada o fundo  de peneira que deve coletar os “finos”. Em seguida, a peneira com a menor abertura seguida das demais peneiras, em ordem crescente de abertura. Normalmente, uma tampa é adicionada para evitar o desperdício do produto.

O que indica a abertura da peneira?

A abertura da peneira indica o Diâmetro Equivalente, definido como o diâmetro do maior tamanho de uma esfera que passa pela abertura da malha.

É importante sempre especificar a forma dos orifícios. Se você usar uma malha quadrada com furos de 100 µ ou uma placa perfurada com orifícios redondos de 100 µØ, os resultados do teste serão bem diferentes.

(* Uma esfera de 100 µØ passa precisamente por um orifício quadrado de 100 µ; no entanto, um cubo com as bordas de 100 µ passará por um orifício quadrado semelhante, mas não através de um orifício redondo de 100 µØ.)

Consequentemente, uma partícula pode ter um equivalente diferente Diâmetros em peneiras furadas quadradas ou redondas.

A passagem das partículas pela peneira ou tamis exige que tenham uma seção transversal menor que a abertura da malha.

Isto significa que eles devem ter duas dimensões menores do que o diâmetro equivalente para ser capaz de passar através da superfície de rastreio; a terceira dimensão da partícula pode ser mais longa que a abertura (por exemplo: agulhas, partículas alongadas, etc.) e não obstruirá a passagem.

No entanto, se a terceira dimensão for muito longa, a duração do teste pode ser prolongada consideravelmente.

O material de amostra peneirado é pesado com uma balança para calcular sua distribuição de massa ou volume.

Pode ser convertido em uma distribuição de Diâmetros Equivalentes e os resultados mostrados em porcentagens ou uma curva de distribuição granulométrica.

Uma tamis separa um determinado material de amostra em duas frações, uma é retida pelo meio de peneiramento (material rejeitado / sobredimensionado), a outra passa pelas aberturas (finos).

Ao peneirar partículas não esféricas o processo é mais complicado, pois um tamanho de partícula próximo ao tamanho da abertura nominal da peneira só é capaz de passar se estiver em uma posição favorável, e não passará se for apresentado à tela em outras posições .

O processo de peneiração pode ser dividido em duas fases: primeiro, as partículas consideravelmente menores do que a abertura nominal são eliminadas, em segundo lugar, as partículas de tamanho próximo à abertura nominal são separadas.

Ambas as fases requerem que todas as partículas colocadas no meio de peneiramento tenham a oportunidade de passar por uma abertura. O ideal é que cada partícula seja apresentada individualmente a uma abertura, como acontece com as aberturas maiores; no entanto, para a maioria dos tamanhos de partícula, isso é impraticável.

Uma análise de peneira consiste em colocar delicadamente um material de amostra em uma superfície de peneiramento de uma abertura nominal específica e separar o material de acordo com suas propriedades granulares; usando diferentes formas, como sacudir, movimentos para frente e para trás, ou pela lavagem do material.

Confere no vídeo abaixo o funcionamento da Mesa Vibratória de peneiras.

Antes da análise, as seguintes condições devem ser estipuladas:

• Peneiração a seco ou úmido.
• A quantidade de peneiras a serem utilizadas e suas aberturas nominais.
• O diâmetro das peneiras.
• O tipo de peneira e a forma geométrica ao usar placas perfuradas.

Peneiração manual, mecânica, sônica ou a jato de ar.

A peneiração pode ser realizada manualmente ou mecanicamente.

• Peneiração manual: Consiste em produzir um movimento para frente e para trás da peneira, garantindo que a amostra circule por toda a superfície da peneiração, e de vez em quando um movimento de batida para facilitar a passagem das partículas retidas na tela por causa do tamanho .
• Peneiração mecânica : É realizada com agitador de peneiras ou mesa vibratória para peneiras

 Na  peneiração mecânica  a vibração é produzida por meio de um agitador eletromagnético de peneiras ou tamisador. Geralmente, o movimento é tridimensional, combinando um movimento vertical com uma rotação do material a ser peneirado em toda a superfície da peneira.

Vantagem: Muito adequado para produtos de alta densidade e para análise de peneiramento úmido . Desvantagem: Devido à natureza da vibração, não é adequado para produtos de alta friabilidade.