Propriedades de Sólidos Particulados

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Sólidos Particulados
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O que é um sólido particulado?
Um material composto de
materiais sólidos de tamanho
reduzido (partículas).
O tamanho pequeno das
partículas pode ser uma
característica natural do material ou pode ser devido a um processo prévio de fragmentação.
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Importância
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PROPRIEDADES DOS SÓLIDOS PARTICULADOS
A) as que dependem da natureza das partículas: o tamanho, a forma, a dureza, a densidade, o calor específico e a condutividade.
B) as que dependem do sistema (leito poroso): a densidade aparente, a área específica, a porosidade, o ângulo de talude, entre outras. Neste caso, a propriedade passa a ser uma característica do conjunto de partículas (leito) e não mais do sólido em si.
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Tamanho de Partículas
Granulometria é o termo usado para caracterizar o tamanho das partículas de um material.
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FORMA E COMPOSIÇÃO DAS PARTÍCULAS
A forma e composição das partículas é determinada pelo sistema cristalino dos sólidos naturais e no caso dos produtos industriais pelo processo de fabricação. A forma é uma variável importante.
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A forma de uma partícula pode ser expressa pela esfericidade (), que mede o afastamento da forma esférica.
  
Superfície da esfera de igual volume da partícula
Superfície externa da partícula real
Logo = 1 para uma partícula esférica
 < 1 para qualquer outra forma
0   1
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A) Esfericidade e Diâmetro Equivalente
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 Permite classificar os sólidos nas seguintes classes:
 Leves (<500 kg/m3) = serragem, turfa, coque
 Médios (1000 ≦  ≦ 2000 kg/m3) = areia, minérios leves
 Muito Pesados ( > 2000 kg/m3) = minérios pesados
 Intermediários (550<  <1100 kg/m3) = produtos agrícolas
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B) Densidade
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Esta propriedade costuma ter dois significados. Nos plásticos e metais corresponde a resistência ao corte, enquanto que no caso dos minerais é a resistência que eles oferecem ao serem riscados por outros minerais.
A escala de dureza que se emprega nos minerais a Escala de Mohr, que vai de um a dez e cujos minerais representativos são:
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C) Dureza
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Mede-se pela facilidade à fratura por torção ou impacto. Muitas vezes não tem relação com a dureza. Os plásticos podem ser pouco duros (moles) mas não são frágeis.
 Determina a maior ou menor dificuldade de escorregamento das partículas.
 A propriedade da partícula que mais influencia as propriedades do conjunto (leito poroso).
É a proporção de espaços vazios. Quanto mais a partícula se afastar da forma esférica, mais poroso será o leito. É a capacidade de algum material sólido armazenar fluidos em seus espaços, chamados de poros, quanto maior a esfericidade, menor a porosidade do leito.
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D) Fragilidade
E) Aspereza
F) Porosidade
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1.	Com o auxílio de um microscópio
2.	Por peneiramento: fazer passar por malhas progressivamente menores, até que fique retida a maior porção. O tamanho corresponde ao tamanho da peneira o a média das peneiras.
Decantação: o material é posto numa suspensão que se deixa em repouso durante um certo tempo, findo o qual o nível dos sólidos decantados terá descido. A partir das frações de massa separadas, calcula-se o tamanho da partícula.
	
	
	
O tamanho da partícula de materiais homogêneos (com partículas uniformes) pode ser obtido:
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4. Elutriação: É um processo para separar partículas com base no tamanho, forma e densidade, usando uma corrente de gás ou líquido que flui em uma direção geralmente oposta à direção da sedimentação. Este método é usado principalmente para partículas menores que 1 μm. 
5. Centrifugação: A força gravitacional é substituída por uma força centrífuga cujo valor pode ser bastante grande. É útil principalmente quando as partículas são muito pequenas e, por conseqüência, têm uma decantação natural muito lenta.
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MATERIAIS HETEROGÊNEOS
Neste caso o material terá que ser separado em frações com partículas uniformes por qualquer um dos métodos de decantação, elutriação ou centrifugação.
O meio mais prático, é o peneiramento, consiste em passar o material através de uma série de peneiras com malhas progressivamente menores, cada uma das quais retém uma parte da amostra. 
Esta operação, conhecida como análise granulométrica, é aplicável a partículas de diâmetros compreendidos entre 7 cm e 40 µm.
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MATERIAIS HETEROGÊNEOS
A análise granulométrica é realizada com peneiras padronizadas quanto à abertura das malhas e à espessura dos fios de que são feitas. 
Tyler (Série Tyler) – A mais usada no Brasil
	
 
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MATERIAIS HETEROGÊNEOS
O sistema Tyler é constituído de quatorze peneiras e tem como base uma peneira de 200 fios por polegada (200 mesh), feita com fios de 0,053 mm de espessura, o que dá uma abertura livre de 0,074 mm.
As demais peneiras, apresentam 150, 100, 65, 48, 35, 28, 20, 14, 10, 8, 6, 4 e 3 mesh.
Quando se passa de uma peneira para a imediatamente superior (por exemplo da de 200 mesh para a de 150 mesh), a área da abertura é multiplicada por dois e, portanto, o lado da malha é multiplicado por . 
 
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MATERIAIS HETEROGÊNEOS
O ensaio consiste em colocar a amostra sobre a peneira mais grossa a ser utilizada e agitar em ensaio padronizado o conjunto de peneiras colocadas umas sobre as outras na ordem decrescente da abertura das malhas.
Abaixo da última peneira há uma panela que recolhe a fração mais fina que consegue passar através de todas as peneiras da série.
 
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MATERIAIS HETEROGÊNEOS
 
As quantidades retidas nas peneiras e na panela são pesadas.
A fração de cada tamanho se calcula dividindo a massa pela massa total da amostra.
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MATERIAIS HETEROGÊNEOS
 
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