Mikrosoczewnik

Mikrotracery to określone, drobno rozdrobnione substancje wskaźnikowe, które są stosowane do ilościowego badania jakości mieszania w materiałach sypkich w postaci proszku. Zazwyczaj występują one w postaci suchych, nieaglomerowanych cząstek o wąskim rozkładzie wielkości ziaren i ze względu na niskie stężenia nie wpływają na właściwości produktu. Często stosowane systemy oparte są na pigmentach barwiących, takich jak błękit patentowy, który można wykryć w stężeniach do 1 : 100 000. W stanie suchym rozkład znacznika nie jest widoczny. Dopiero po całkowitym rozproszeniu próbki w odpowiednim rozpuszczalniku powstaje mierzalna intensywność koloru.

Ocena ilościowa odbywa się spektrofotometrycznie na podstawie prawa Lamberta-Beera. Absorpcja optyczna zależy liniowo od molowego współczynnika ekstynkcji barwnika, stężenia roztworu i grubości warstwy w kuwecie. Za pomocą krzywych kalibracyjnych można określić udział masowy znacznika w próbce, co z kolei pozwala wywnioskować lokalną jakość mieszania. Metoda ta pozwala na sformułowanie statystycznie wiarygodnych wniosków dotyczących jednorodności, tendencji do segregacji i kinetyki mieszania różnych urządzeń.

Oprócz mikrotracerów opartych na barwnikach istnieją również inne systemy, które wykorzystują alternatywne fizyczne zasady pomiaru. Historyczne prace Uniwersytetu w Karlsruhe pokazują zastosowanie słabo radioaktywnych mikrocząstek, które zostały wprowadzone do materiału sypkiego. Za pomocą odpowiednich detektorów można było zarejestrować zarówno rozmieszczenie przestrzenne cząstek, jak i ich ścieżki transportu podczas procesu mieszania. W badaniach z wykorzystaniem mieszalników łopatkowych uzyskano podstawowe informacje na temat przemieszczania cząstek, prądów konwekcyjnych i makroskopowych mechanizmów mieszania.

Mikrotracery umożliwiają zatem analizę rzeczywistych procesów mieszania w wysokiej rozdzielczości i są niezbędnym narzędziem do charakteryzowania i optymalizacji procesów mieszania proszków.