Distribución del tamaño de las partículas
La distribución granulométrica describe el tamaño y el número de partículas. Esto aplica para un conjunto de materiales ya sean sólidos dispersos, en suspensión o emulsiones. A veces también se denomina "distribución del tamaño de las partículas". Sin embargo, se está hablado de lo mismo: distribución granulométrica. Una distribución granulométrica estrecha significa que la mayoría de las partículas tienen un tamaño similar. Este estado del material, en su mayor parte con poco contenido pulverulento, suele permitir buenas propiedades de flujo y transporte. Un buen comportamiento de flujo es necesario a la hora de llenar materiales a granel a alta velocidad (como, por ejemplo, en el caso del llenado de bolsitas de té, llenado de sobres, llenado de cápsulas, fabricación de adaptadores, etc.). Igualmente, los productos instantáneos suelen estar aglomerados y tener una distribución granulométrica estrecha. Esto es necesario para conseguir un rápido comportamiento de hundimiento, dispersión y disolución en el líquido durante la preparación.
En cambio, una distribución granulométrica amplia significa que los tamaños de las partículas difieren mucho entre sí. Este estado del material es de interés cuando se va a compactar o aglomerar un material a granel. También es interesante en la pulvimetalurgia y cerámica avanzada cuando los volúmenes de polvo deben tener densidades de masa elevadas.
Gráficamente, las formas de representación más utilizadas son el diagrama de barras o la función de suma. La función de distribución acumulativa, por ejemplo, es muy adecuada para determinar percentiles. Además de la frecuencia absoluta, también se puede visualizar la frecuencia relativa. A continuación, se hace referencia a las propiedades acumulativas del sistema de partículas, como el número, el volumen, la masa o la extinción.
Muchas propiedades de los sólidos a granel pueden explicarse mejor con la ayuda de la distribución granulométrica. Por ejemplo, el comportamiento de flujo y transporte de un material a granel, la superficie específica, la reactividad, la abrasividad, el comportamiento de disolución, la sedimentación, el comportamiento de secado en un mezclador-secador industrial al vacío, la intensidad del sabor, la compresibilidad y la aptitud para la aglomeración.
Un método de medición utilizado con frecuencia es el clásico análisis de residuos por tamiz. Otros métodos poco convencionales son el análisis de imágenes, la difracción láser, la dispersión dinámica de la luz o el análisis de sedimentación. La avanzada tecnología de los sensores modernos permite cada vez más el denominado análisis in situ del tamaño de las partículas. En este proceso, se instalan sondas de medición en la cámara de proceso que miden el tamaño de las partículas en el lecho móvil de material a granel y calculan inmediatamente la evaluación estadística requerida. Esto incluye incluso la distribución del tamaño de las partículas. Este es un análisis interesante para los procesos de molienda continua o discontinua, pero también para los procesos de aglomeración, ya que el tipo de proceso de molienda y el tipo de aglomeración tienen una gran influencia en la forma, la resistencia y la distribución granulométrica de las partículas. A diferencia del procesamiento por lotes, los procesos continuos suelen poder ajustarse mejor a las variables deseadas.
En la producción de alimentos infantiles, por ejemplo, además de la distribución granulométrica, la porosidad y la resistencia de las partículas también son otras variables importantes. El aglomerado de nutrientes de un alimento infantil contiene sustancias hidrófilas y sustancias hidrófobas, como las grasas. Sin embargo, el disolvente/dispersante utilizado es agua caliente.
Es por eso que el proceso de secado por pulverización favorece la adhesión de emulsionantes adecuados a las partículas. No obstante, se debe tener en cuenta que, durante su manipulación, cualquier contaminación con el polvo es indeseable. Esto se debe a que el polvo no solo perturba el proceso de preparación en el consumidor final, si no que también es un problema al momento de cerrar o sellar los envases de los productos finales. Y es que las juntas de cierre de alto rendimiento permaneces herméticas únicamente si están libres de polvo. Las distribuciones granulométricas suelen especificarse para sólidos a granel de alta calidad, por lo que son importantes parámetros de calidad.