Conceptos Clave en Caracterización de Partículas: Diámetro, Forma y Distribución

Definiciones de Diámetro de Partícula

5. Diámetro de sedimentación o hidrodinámico (ds): Se define como el diámetro de una esfera que tiene la misma densidad y la misma velocidad de sedimentación que la partícula en un fluido de la misma densidad y viscosidad.

6. Diámetro de Stokes Es el diámetro de sedimentación en la región de flujo laminar.

7. Diámetro basado en el área proyectada de la partícula Es el diámetro de un círculo que tiene la misma área que la proyección de la partícula.

8. Diámetro basado en el perímetro del área proyectada: Es el diámetro del círculo que tiene el mismo perímetro que la proyección de la partícula.

En general, se ha encontrado que la razón entre cualquier par de diámetros nominales es constante en un rango de tamaño razonablemente amplio para cualquier materia particular.

Forma de las partículas

La forma de una partícula puede ser importante en una serie de situaciones; por lo tanto, es necesario especificar una descripción de la forma para caracterizar completamente una partícula.

En general, para partículas irregulares, las razones entre el volumen y el cubo del diámetro, y entre la superficie y el cuadrado del diámetro, son aproximadamente constantes.

La determinación experimental de factores de forma superficiales requiere la determinación del área superficial de las partículas.

Distribución de tamaño de partículas

Los minerales chancados están compuestos por un conjunto de partículas que varían ampliamente en su tamaño. Para describir un sistema de partículas con un amplio rango de tamaño es necesario usar funciones estadísticas. La cantidad de partículas de un tamaño dado en el conjunto se puede especificar a través del uso de funciones de densidad y funciones de distribución (o funciones integrales), de modo similar a las funciones de densidad de probabilidad.

Es importante darse cuenta de que, una vez que se conoce f(d) o F(d), se conoce todo acerca de la distribución de tamaño del sistema de partículas.

Aproximaciones discretas a la función densidad y función de distribución

En muchos casos es innecesario, o imposible experimentalmente, determinar la función completa de densidad de tamaño o la función distribución de tamaño. En estos casos, puede determinarse la fracción de partículas en una serie de intervalos discretos de tamaño.

Se ve que la aproximación discreta reproduce las características esenciales de la distribución continua. Esta aproximación se puede hacer aún mejor si se aumenta el número de intervalos considerado.

Estimación de los parámetros de la distribución

Una distribución de tamaño se caracteriza normalmente por dos parámetros:

• La media de la distribución.
• La varianza de la distribución.

Intervalos de tamaño

La forma como se efectúa la discretización de la escala de tamaño de partícula (o la manera como se eligen los límites de cada clase o intervalo) es muy importante si se desea obtener una buena aproximación a la distribución con un mínimo de intervalos. Para rangos amplios de tamaño, una progresión geométrica de intervalos es mucho más realista que una serie aritmética.