اندازه گیری جریان یک پارامتر حیاتی در بسیاری از فرآیندهای مختلف است، خواه مایع باشد یا گاز. مهم است که اطمینان حاصل شود که سیال مناسب در مکان مناسب در زمان مناسب در بسیاری از عملیات های مختلف صنعتی و علمی است. توانایی انجام اندازه‌گیری دقیق جریان برای کیفیت محصول در برخی از کاربردها بسیار مهم است.
🔹ارائه دهنده: تیم تولید محتوای میراکنترل
فهرست مطالب:
🔰اهمیت مطالعه جریان نانوذرات
🔰راه حل هایی برای مطالعه جریان نانوذرات
🔰منابع
نانوذرات از این نظر با همتایان کلان خود تفاوتی ندارند، اما مشکلاتی را در تجزیه و تحلیل جریان ایجاد می کنند که باید بر آنها غلبه کرد. فلومتر معمولاً برای تجزیه و تحلیل نرخ جریان در ذرات ماکرو و نانو اندازه استفاده می شود.
اهمیت مطالعه جریان نانوذرات
تجزیه و تحلیل جریان نانوذرات به دلایل مختلفی یک حوزه تحقیقاتی حیاتی است. افزودن نانوذرات به مایعات به این معنی است که حتی ساده‌ترین جریان نیز می‌تواند پیچیده شود که به چندین صنعت از جمله صنعت نفت و گاز مرتبط است. در تحقیقات زیست پزشکی، جذب نانوذرات توسط سلول ها عامل مهمی در تعیین سمیت نانو است. تجزیه و تحلیل جریان و غلظت نانوذرات مضر در محیط زیست (به عنوان مثال، دود اگزوز خودرو) برای مطالعات آلودگی و کیفیت هوا بسیار مهم است.
در احتراق زغال سنگ و تبدیل به گاز، ذرات زیر میکرونی با تبخیر مواد معدنی تشکیل می شوند. اینها بسیار منسجم هستند و نقش مهمی در چسبندگی خاکستر دارند. آنها می توانند با چسبیدن به سطح ذرات بزرگ، خود آگلومره شوند و در جریان گاز نقش داشته باشند. برخی از مطالعات نشان می‌دهند که نانوذرات می‌توانند عاملی مؤثر در بیماری‌های تنفسی باشند.
محلول های نانو ذرات سیستم های پیچیده ای هستند. نانوذرات با توجه به اندازه‌شان، خواص فیزیکوشیمیایی متمایزی دارند که بر رفتار آنها در محلول تأثیر می‌گذارد. آنها می توانند با سایر ترکیبات نیز جمع شوند، که می تواند تجزیه و تحلیل رفتار و جریان آنها را پیچیده کند. توزیع اندازه نیز مرتبط است. به عنوان مثال، می تواند وجود سنگدانه ها را در محلول آشکار کند که به نوبه خود ممکن است نشان دهنده پراکندگی ضعیف نانوذرات باشد.
بنابراین، دانستن اینکه چگونه آنها در یک گاز یا مایع رفتار می کنند و قادر به تشخیص آنها در وهله اول مهم است. به دلیل اندازه کوچک آنها، این کار بسیار دشوار است، اما درک این ویژگی ها منجر به توسعه تجهیزات تجزیه و تحلیل جریان حساس تر می شود.
راه حل هایی برای مطالعه جریان نانوذرات
با این حال، راه حل هایی برای مطالعه جریان نانوذرات وجود دارد. به دلیل رفتار و خواص شیمیایی و فیزیکی منحصر به فرد آنها، استفاده از فلومتر استاندارد کافی نیست: باید از تجهیزات طراحی شده ویژه ای استفاده شود که قادر به تشخیص نانوذرات باشد.
- فلومترهای تخصصی گاز نانوذرات به اندازه کافی حساس هستند تا توزیع اندازه ذرات را در حجم نمونه کم، در محدوده غلظت بسیار زیاد ثبت کنند. چندین فلومتر نانوذرات تجاری موجود در بازار موجود است. این شامل:
- مانیتورهای هوای سطحی نانوذرات (NSAM) – NSAM ها از الکترومتری استفاده می کنند که بار ذرات را در یک محفظه انتشار اندازه گیری می کند. عمدتاً برای بررسی سطح رسوب‌شده نانوذرات استفاده می‌شود.
- شمارشگر ذرات تراکم (CPC) – CPCها با استفاده از روش تراکم برای بزرگ کردن ذرات کوچکتر کار می کنند تا بتوان آنها را توسط یک سنسور نوری شناسایی کرد. این روش برای تجزیه و تحلیل دمای بالاتر مانند دود اگزوز خودرو مفید است.
- Scanning Mobility Particle Sizers (SMPSs) – این تکنیک از یک طبقه بندی کننده الکترواستاتیک در ارتباط با یک CPC استفاده می کند. ذرات بر اساس اندازه توسط طبقه‌بندی‌کننده الکترواستاتیک از هم جدا می‌شوند و نمونه را به یک آئروسل تک پراکنده تبدیل می‌کنند (که در آن همه ذرات موجود در اندازه، شکل و جرم یکسان هستند).
- آنالایزرهای تحرک دیفرانسیل (DMA) – DMAها با اعمال بار بر روی نمونه آئروسل و سپس عبور آن به محفظه ای که میدان الکتریکی اعمال می شود، کار می کنند. توزیع اندازه توسط تحرک الکتریکی ذرات با اندازه های مختلف انجام می شود. یک DMA را می توان با یک CPC ترکیب کرد.
اینها در کاربردهای مختلفی از جمله آزمایش سم شناسی، مطالعات جوی، تحقیقات بیوآئروسل، تجزیه و تحلیل اگزوز خودرو و آزمایش کیفیت هوا استفاده می شوند. بدون شک، همانطور که جامعه علمی جریان نانوذرات را به طور کامل درک می کند، این قطعات همه کاره تجهیزات در معرض اصلاح و توسعه بیشتر قرار خواهند گرفت و نسل بعدی جریان سنج ها را ایجاد می کنند که می توانند برای مطالعه این معماگونه ترین ذرات مورد استفاده قرار گیرند.
منابع
یوکو ایبوکی، تاتسوشی تویوکا (2012) جذب نانوذرات اندازه‌گیری شده توسط فلوسیتومتری، نانوسمیت صفحه. 157-166
https://link.springer.com/protocol/10.1007/978-1-62703-002-1_11
Agi، A و همکاران. (2018) مکانیسم حاکم بر رفتار درخشش نانوذرات در محیط متخلخل: بینش برای کاربردهای بازیابی پیشرفته International Nano Letters Vol. 8 مسأله 2. ص 49-77
https://link.springer.com/article/10.1007/s40089-018-0237-3
ژانگ، وای و همکاران بررسی اثر نانوذرات بر خواص حجمی و جریانی سیستم‌های دانه‌بندی فناوری پردازش سوخت جلد 177 ص. 30-38
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378382018302315
تجزیه و تحلیل نانوذرات در مخلوط‌های پیچیده – چالش‌ها در شناسایی ذرات کوچک: کاوش ذرات از نانو تا میکرومقیاس: خلاصه کارگاه
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK98077/
[fusion_person name=”تیم تولیدمحتوای میراکنترل” title=”میراکنترل؛کنترل فرایند اتوماسیون” picture=”https://miracontroller.com/wp-content/uploads/2021/02/icons8-manager-80.png” picture_id=”21002|full” pic_link=”” linktarget=”_self” pic_style=”” pic_style_blur=”” pic_style_color=”” pic_bordersize=”” pic_bordercolor=”” pic_borderradius=”” hover_type=”none” background_color=”” content_alignment=”center” icon_position=”bottom” social_icon_boxed=”” social_icon_boxed_radius=”” social_icon_color_type=”” social_icon_colors=”” social_icon_boxed_colors=”” social_icon_tooltip=”left” blogger=”” deviantart=”” digg=”” dribbble=”” dropbox=”” facebook=”” flickr=”” forrst=”” instagram=”” linkedin=”” myspace=”” paypal=”” pinterest=”” reddit=”” rss=”” skype=”” soundcloud=”” spotify=”” tumblr=”” twitter=”” vimeo=”” vk=”” whatsapp=”https://wa.me/989125376505″ xing=”” yahoo=”” yelp=”” youtube=”” email=”info@miracontroller.ir” show_custom=”no” hide_on_mobile=”small-visibility,medium-visibility,large-visibility” class=”” id=””]تمامی محتوای قرارگرفته در این سایت نتیجه زحمات یکایک افراد تیم تولیدمحتوای میراکنترل است. استفاده از این مطالب با ذکر منبع بلامانع می باشد.[/fusion_person][/fusion_builder_column][/fusion_builder_row][/fusion_builder_container]
