Quels sont les avantages et les inconvénients des différentes méthodes de granulométrie ?

                                                                                   

Diffraction laser	Avantages : simplicité d'utilisation, rapidité d'analyse, large gamme de mesures, bonne répétabilité et précision, méthodes d'échantillonnage optionnelles (humide/sec/en ligne/petit volume).
	Inconvénients : résolution plus faible pour les distributions bimodales dont les pics sont proches les uns des autres, moins adaptée aux nanoparticules.
Analyse d'images statiques	Avantage : analyse de la morphologie, rentabilité, clarté de l'image.
	Inconvénient : ne convient pas aux petites particules (<2μm), opération plus complexe, vitesse d'analyse plus lente.
Analyse dynamique d'images	Avantage : analyse morphologique, simplicité d'utilisation, rapidité d'analyse, bonne répétabilité et précision, convient aux grosses particules.
	Inconvénients : ne convient pas aux petites particules (<2μm), la représentativité est affectée par l'échantillonnage.
Diffusion dynamique de la lumière	Avantages : large plage de mesure, analyse rapide, simple d'utilisation, excellente pour les nanoparticules.
	Inconvénients : des erreurs de mesure peuvent se produire pour les particules ayant une large distribution granulométrique, ne convient qu'aux échantillons transparents.
Analyse granulométrique par sédimentation par gravité	Avantages : mesure en continu, rentable, large plage de mesure.
	Inconvénients : temps de mesure long, sous-dimensionnement des particules non sphériques, imprécision pour les particules<1μm.
Méthode de tamisage	Avantage : simple à utiliser, rentable.
	Inconvénient : ne convient pas aux petites particules (<38μm), les résultats des mesures dépendent fortement des méthodes de l'opérateur, les ouvertures des tamis se dégradent avec le temps, longues durées de mesure pour les particules<100μm.
Méthode du compteur Coulter	Avantage : comptage des particules donc meilleure résolution des pics dans une distribution bimodale, analyse rapide, bonne répétabilité, convient à l'analyse cellulaire.
	Inconvénient : ne convient pas aux petites particules et aux particules ayant une large distribution granulométrique, l'ouverture doit être modifiée pour mesurer des particules de tailles différentes, l'entretien n'est pas simple, un étalonnage régulier est nécessaire.
Microscope électronique à balayage	Avantage : analyse précise de la taille des particules ultrafines, image claire des particules présentant une texture de surface, haute résolution, technique standard pour caractériser les nanoparticules.
	Inconvénient : faible représentativité, appareil très coûteux.
Obscurcissement de la lumière	Avantage : comptage des particules, analyse rapide, possibilité de mesurer des échantillons à faible concentration dans un liquide ou un gaz.
	Inconvénient : ne convient pas aux petites particules, l'introduction de l'échantillon est compliquée, un étalonnage régulier est nécessaire.
Extinction ultrasonique	Avantage : mesure des boues concentrées sans dilution, possibilité de mesure en ligne.
	Inconvénient : erreurs de mesure pour les particules à large distribution granulométrique, appareil coûteux.

 

 

Différentes tailles

 

La technique de diffraction laser est largement considérée comme la plus fiable pour la plupart des applications industrielles. Les mesures sont rapides, répétables, précises, reproductibles et sensibles. Elle mesure avec précision la taille des particules de forme irrégulière ou régulière. Elle n'est pas affectée par la densité d'une particule ou sa porosité. Elle peut mesurer des particules humides, sèches ou pulvérisées, que ce soit en laboratoire ou en ligne. La technique de diffraction laser peut également être combinée à l'analyse dynamique des images, ce qui permet d'obtenir des résultats de mesure plus précis lorsque l'on est confronté à des particules dont la taille est liée à leur orientation par rapport à la source laser, comme les particules en forme de bâtonnets.

 

 

L'analyse statique et analyse d'image statique et dynamique est une technique de mesure utilisée pour mesurer la taille des particules, qui couvre une large gamme de tailles sans qu'il soit nécessaire de changer d'objectif ou d'autres composants. Dans l'analyse d'image dynamique, les échantillons humides et secs peuvent être mesurés automatiquement avec une intervention humaine minimale, ce qui est facile à utiliser et permet une analyse rapide ainsi qu'une bonne répétabilité, une bonne reproductibilité et une bonne précision.

 

 

 

La diffusion dynamique de la lumière est principalement utilisée pour mesurer les particules submicroniques. Cependant, pour les particules dont la taille est supérieure à 3μm, la diffusion dynamique de la lumière n'est pas adaptée car elles présentent un défaut en ce sens que la vitesse du mouvement brownien est très faible, si faible en fait que la vitesse de sédimentation des particules est supérieure à la vitesse du mouvement brownien.

 

 

L'analyse granulométrique par sédimentation par gravité est une technique qui s'appuie sur la loi de Stokes et s'est avérée une méthode très populaire pour les applications dans lesquelles elle est applicable. Pour calculer la taille des particules, la densité du matériau est nécessaire. La méthode n'est donc pas adaptée pour mesurer les émulsions de faible densité dans lesquelles le matériau ne se dépose pas ou les matériaux très denses qui se déposent rapidement. Pour les particules dont la taille est inférieure à 2μm, cette technique est limitée en raison du mouvement brownien dominant.

 

 

Méthodes relatives aux particules

 

Le principe de Coulter a été mis au point pour le calibrage des cellules sanguines, qui sont des suspensions pratiquement mono-dispersées dans un électrolyte dilué. Bien que le nombre de particules et la taille des particules en fonction du volume puissent être donnés, les orifices doivent être changés lors de la mesure de différents échantillons. L'opération est donc difficile. En outre, l'étalonnage doit être effectué régulièrement.

 

 

L'obscurcissement par la lumière est une méthode de comptage des particules qui est principalement utilisée pour mesurer de petites quantités de contamination dans les salles blanches, telles que les laboratoires pharmaceutiques et les usines de fabrication de puces de silicium. La détection du niveau de contamination dans les carburants d'avion est également une application importante. Il s'agit donc essentiellement d'une technique de détection à faible concentration qui nécessite un étalonnage constant et ne convient pas à la plupart des applications industrielles.

 

 

Le tamisage est une ancienne technique utilisée pour séparer les particules de différentes tailles, qui est facile à utiliser et peu coûteuse. Toutefois, le résultat de la mesure est fortement influencé par les erreurs humaines.

 

 

Le microscope électronique à balayage nécessite une préparation élaborée de l'échantillon et est lent. Bien que des images claires des particules soient fournies, il peut y avoir une grande variabilité d'un opérateur à l'autre sur le même échantillon parce que les particules sont analysées manuellement et que la zone d'observation varie considérablement, ce qui conduit à une faible représentativité.

 

 

L'extinction ultrasonique est principalement utilisée dans un système en ligne pour la détection d'échantillons non dilués. En réalité, elle peut fonctionner pour certaines applications, mais elle est très coûteuse. Pour fonctionner correctement, elle doit être réglée avec jusqu'à 13 paramètres différents, qui sont difficiles à trouver et parfois inexistants.

 

 

        

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