Il materiale granulare è un termine collettivo per le aggregazioni di particolato solido, compresi materiali a polvere. Generalmente, i materiali granulari più grandi di 1 mm sono chiamati grani, mentre quelli più piccoli di 1 mm sono chiamati polveri. Forma e volume possono essere modificati a piacere. Pertanto, si può dire che le polveri sono solidi con proprietà di liquidi e gas. Questa sezione fornisce una panoramica delle polveri, ne spiega le proprietà e presenta alcuni esempi della loro osservazione e misurazione con microscopi digitali.

Osservazione e misurazione di polveri utilizzando microscopi digitali

Distribuzione granulometrica delle polveri

Il diametro di una particella di polvere è variabile e il grado di variazione è chiamato distribuzione granulometrica.
Le distribuzioni granulometriche sono solitamente espresse graficamente con il diametro del particolato [μm] sull’asse orizzontale e la frequenza [%] sull’asse verticale.

Esempi di distribuzione granulometrica e polvere tipica

Distribuzione normale

Esempio tipico: carbone attivo in polvere

Diametro grande e piccolo del particolato (due picchi)

Esempio tipico: polveri che creano facilmente grumi

Diametro uniforme

Esempio tipico: toner

Diametro grande del particolato

Esempio tipico: sabbia, zucchero, sale

Diametro piccolo del particolato

Esempio tipico: ossido di titanio, pigmenti, coloranti

Fluidizzazione delle polveri

Polveri che presentano una distribuzione granulometrica normale hanno probabilità di trattenere l’aria e, pertanto, sono facili da fluidificare. D’altra parte, le polveri composte da particolato con diametri simili sono difficili da fluidificare, poiché passa aria tra le particelle.

Polveri facili da fluidificare
Polveri difficili da fluidificare

Fluidità delle polveri

L’angolo tra piano orizzontale e piano inclinato è chiamato angolo di resistenza al taglio. Le polveri con un’elevata fluidità hanno un piccolo angolo di resistenza al taglio, mentre quelli a bassa fluidità hanno un grande angolo di resistenza al taglio.

Le polveri con un’elevata fluidità spesso hanno particelle di grandi dimensioni, come la sabbia. Queste polveri si spargono sul piano orizzontale e crollano quando impilate in forma conica.

A. Angolo di resistenza al taglio

Le polveri con una bassa fluidità, come la farina di frumento, non si spargono sul piano orizzontale, mantenendo la propria forma quando impilate in forma conica. Le polveri con bassa fluidità sono difficili da scaricare da tramogge e silos e possono formare ponti o cunicoli.

A. Angolo di resistenza al taglio
  1. A: Ponte
  2. B: Cunicolo

Esempi osservazione e misurazione di polveri utilizzando microscopi digitali

Questi sono recenti esempi di osservazione e misurazione delle polveri che utilizzano il Microscopio digitale 4K della Serie VHX di KEYENCE.

Osservazione della polvere di droghe grezze
500×, illuminazione anulare + con/senza composizione della profondità
500×, illuminazione anulare + composizione della profondità, con composizione della profondità
La funzione di composizione della profondità consente l’osservazione di tutte le superfici del particolato a fuoco.
Misurazione automatica dell’area della polvere
ZS-200, 1000×, illuminazione anulare, prima della misurazione
ZS-200, 1000×, illuminazione anulare, dopo la misurazione automatica dell’area
La funzione di misurazione automatica dell’area rende l’analisi efficiente.
Osservazione della polvere
VH-Z20, 20×, illuminazione anulare
Osservazione della polvere
VHX-E300, 200×, illuminazione anulare
Osservazione della polvere a grana fine
VH-Z100, 1000×, illuminazione anulare
Osservazione della polvere utilizzata per la produzione di farmaci
VHX-E500, 500×, illuminazione trasmessa