Vzorčenje reprezentativnega podvzorca boksita – analiza materiala

Priprava vzorca

Kaj je pomembno?

Pred mletjem je pomembno ugotoviti, ali se vzorčni material lahko neposredno predeluje ali je potrebna predobdelava. Dejavniki, kot so vlaga, aglomeracije, neenakomerna porazdelitev ali tujki, lahko ovirajo postopek in povzročijo netočne rezultate.

Upoštevati je treba tudi potrebno količino vzorca: Koliko materiala je potrebnega za nadaljnjo analizo in kako velik je prvotni vzorec? Po potrebi je treba vzeti reprezentativni podvzorec, katerega sestava ustreza celotnemu vzorcu.

Vzorčenje

Večina laboratorijskih vzorcev je nehomogenih mešanic. Različne velikosti delcev in gostote materiala pogosto vodijo do segregacije med transportom in ravnanjem. Če celoten vzorec ni zmlet, je treba vzeti reprezentativni podvzorec.

Če je začetni vzorec prevelik, ga je treba pred delitvijo predhodno zdrobiti. Izbira ustrezne metode in naprave za delitev je odvisna od lastnosti materiala in zahtevane prostornine vzorca. Sipke, suhe vzorce lahko delimo na primer z uporabo podajalnikov, rotacijskih cevnih delilnikov ali posebnih delilnikov vzorcev za razsute materiale, medtem ko so žlebljeni delilniki primerni za manj sipke materiale.

Ročno, naključno vzorčenje je še posebej primerno, kadar se izvajajo le preproste analize, je material dovolj homogen ali pa zaradi časovnih omejitev ni mogoča nobena alternativna metoda.

Rotacijski delilnik vzorcev
Steklenica izopropanola kot dodatek za mokro mletje

Sušenje

Drobljenje vlažnega ali mokrega vzorčnega materiala – na primer v čeljustnih drobilnikih, rotorskih mlinih ali rezalnih mlinih – je pogosto težavno. Vlaga lahko hitro povzroči blokade v mlevni komori, povzroči nabrekanje obročnih in spodnjih sit ter na koncu blokira napravo. To ne povzroča le izgube materiala, temveč tudi poveča napor čiščenja.

Izjeme vključujejo postopke, kot so koloidno mletje, pri katerem se tekočine namerno dodajajo v kroglične mline, in homogenizacija svežega sadja in zelenjave, kjer se skoraj nič materiala ne izgubi.

V večini primerov pa je treba vlažne vzorce pred mletjem posušiti. Pri izbiri ustrezne metode sušenja je treba poleg vrelišča upoštevati tudi morebitne nevarnosti, kot so reaktivnost, eksplozije prahu ali temperaturna občutljivost nekaterih snovi. Ustrezni varnostni ukrepi so še posebej pomembni za snovi, kot so poliklorirani bifenili (PCB) ali dioksini.

Kovinske usedline

Številni vzorci, zlasti iz okoljskega sektorja, kot so komercialni odpadki, ostanki materialov, sekundarna goriva in odpadki z odlagališč, pogosto vsebujejo kovinske komponente, ki jih ni mogoče zdrobiti z namensko opremo za drobljenje.

Dejansko lahko tujki, kot so jekleni žeblji ali železni vijaki, poškodujejo brusilna orodja in s tem znatno poslabšajo delovanje mlina. Zato je treba kovinske dele pred predelavo odstraniti in jih po potrebi zavreči.

Magnetna ločitev feromagnetnih delcev
Uporaba tekočega dušika pri kriogenem mletju ali hladnem mletju

Krhkost s tekočim dušikom ali suhim ledom

Hlajenje materiala, ki ga je treba mleti, pogosto izboljša njegovo lomno obnašanje. Zato je za predhodno mletje in fino mletje temperaturno občutljivih vzorcev, kot so številne plastike, potrebno intenzivno, neposredno hlajenje. Ena od možnosti je, da se vzorčni material pred mletjem krhne v tekočem dušiku (N₂, LN₂). Lahko pa se ohladi s suhim ledom, tako da material pri nizkih temperaturah postane krhek in ga je lažje zmleti.Kriogeno mletje)

Metode hlajenja se uporabljajo tudi, kadar je treba ohraniti hlapne sestavine v vzorcu. Razlog za to je nizka temperatura, pri kateri se na primer vlaga v vzorcu strdi v led in med mletjem ne more uiti. Po mletju se zamrznjena voda ponovno odtali pri sobni temperaturi. Zato je vedno pomembno preveriti, ali izbrana metoda pusti sestavo vzorca nespremenjeno.

Häufig gestellte Fragen

Laboratorijski vzorci so običajno nehomogene mešanice, katerih delci se med transportom ločijo. Če celoten material ni zmlet, je treba odvzeti delni vzorec. Če je začetni vzorec prevelik, ga najprej zdrobimo. Sipke, suhe vzorce lahko ločimo z uporabo dovajalnih korit, rotacijskih cevnih delilnikov ali posebnih delilnikov vzorcev; manj sipki materiali zahtevajo žlebne delilnike. Ročno, naključno vzorčenje se uporablja le za homogene materiale ali preproste analize.

Vlažen ali moker vzorčni material hitro povzroči zamašitve v drobilnikih ali mlinih; obročasta in spodnja sita nabreknejo, oprema se zagozdi, kar povzroči izgubo materiala in povečan napor pri čiščenju. Praviloma je treba mokre vzorce pred mletjem posušiti. Izbira metode sušenja je odvisna od vrelišča, kemijske reaktivnosti, morebitnih eksplozij prahu in temperaturne občutljivosti snovi. Za občutljive materiale, kot so poliklorirani bifenili (PCB) ali dioksini, veljajo posebni varnostni ukrepi.

Običajno uporabljeni hladilni sredstvi sta tekoči dušik (približno -196 °C) in suhi led (približno -78 °C). Ta zagotavljata hitro hlajenje, krhkost vzorčnega materiala in s tem izboljšanje procesa drobljenja.

Kriogeno mletje je nežna metoda za mletje in homogenizacijo temperaturno občutljivih vzorcev. Materiali se hladijo z izjemno hladnimi hladilnimi sredstvi, zaradi česar postanejo krhki in omogočajo učinkovito mehansko mletje.

Poleg vrelišča topila in zahtevane končne vsebnosti vlage je treba upoštevati tudi morebitne nevarnosti, kot so kemijska reaktivnost, eksplozije prahu ali temperaturna občutljivost nekaterih snovi. Za nevarne snovi, kot so PCB-ji ali dioksini, so potrebni posebni varnostni ukrepi. Izbrana metoda – na primer vakuumsko, liofilizacijsko ali sušenje z vročim zrakom – mora vzorec posušiti brez spreminjanja njegove kemične sestave, tako da nadaljnji postopki mletja in analize dajo zanesljive rezultate.

Klaus Ebenauer

Ing. Klaus Ebenauer

info@litechgmbh.com
+43 1 99 717 55

    Ihre Anforderungen




    kontakt