Kiintoaineen ominaisuuksien ja näytteenoton vaikutus partikkelikokoanalyysin keskihajontaan

Abstract

Näytteenotto on merkittävä tekijä teollisuudessa erilaisten massojen ja tuotteiden valmistuksessa ja laadunvalvonnassa. Tämä kemiantekniikan kandidaatintyö pyrkii etsimään parhaat näytteenottotavat kullekin tutkitulle materiaalille. Näytemateriaaleja ovat erilaiset mineraalit, kalkkikivi ja maissitärkkelys. Työssä verrataan myös materiaalien ominaisuuksien, kuten tiheyden, vaikutusta parhaan näytteenottotavan valintaan. Lisäksi työssä on perehdytty sekä partikkelikokoanalysaattorin käyttämiin laskentatapoihin ja menetelmiin, että materiaalien laskeutumisen teoriaan.

Tutkimuksen toteuttamiseen on käytetty Malvernin laitetta Mastersizer 3000. Näytteiden analyysissä hyödynnettiin laitteen hydro EV -moduulia eli näytteet mitattiin dispersanttiin, joka tässä työssä oli vesi. Kaikille kuudelle tutkitulle materiaalille suoritettiin analyysit kolmella näytteenottotavalla. Nämä olivat näytteen suoraan kuivana analysoiminen, lietteeksi sekoittaminen ja sen pipetoiminen analyysilaitteistoon sekä lietenäytteen ottaminen ruiskulla pieneen purkkiin ja siitä pipetillä analyysilaitteistolle saattaminen.

Työn tulosten perusteella havaittiin, että tiheimmille tutkituille partikkeleille, magnetiitille ja hematiitille, paras näytteenottotapa on lietteeksi sekoittaminen ja lietteen pipetoiminen analyysilaitteistoon. Materiaaleille, joiden tiheys oli alle 2700, paras näytteenottotapa vaihteli ensimmäisen ja kolmannen näytteenottotavan välillä. Näin ollen yhtä tiettyä näytteenottotapaa ei voitu nimetä kaikille vähemmän tiheille näytteille parhaaksi tavaksi. Partikkelikoolla ja parhaalla näytteenottotavalla ei näyttänyt tutkimuksen mukaan olevan selvää korrelaatiota.