2. Определение гранулометрического состава измельченных проб и проб исходного материала методом ситового анализа

Время, необходимое для проведения работы – 4 ч.

Цель работы

Практическое определение гранулометрического состава дисперсных материалов методом ситового анализа

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Производство неорганических веществ с заданными свойствами является одной из важнейших задач химической технологии. Наряду с такими характеристиками сыпучих материалов, как химических состав, гигроскопичность, нередко особые требования предъявляются к дисперсности (раздробленности) веществ. Дисперсность определяет технологические свойства сыпучего материала и может быть выражена функцией распределения частиц (зерен) по крупности или удельной поверхностью частиц.

Для оценки степени дисперсности используются различные характеристики: наименьший и наибольший размер частиц, их разность (или их отношение); средний размер частиц; зерновой (гранулометрический) состав; удельная поверхность и др.

Однако, наиболее полно дисперсность характеризуется дисперсным (гранулометрическим, зерновым) составом.

В настоящее время насчитывается несколько десятков разновидностей методов дисперсионного анализа. Целесообразность использования отдельных методов обусловлена их техническими возможностями и специфическими требованиями соответствующих производств. Ниже приведена классификация основных методов дисперсионного анализа (табл. 4).

Таблица 4

Классификация основных методов дисперсионного анализа

Назначение метода	Методы, их разновидности и некоторые варианты (по типам приборов)	Ориентировочные пределы измерения
Определение зернового состава	Методы ситового анализа Методы седиментационного анализа: воздушная седиментация; жидкостная седиментация. Оседание в гравитационном поле Весовые способы и приборы Пипеточные способы и приборы Отмучивание суспензии Ареометрические и поплавковые способы и приборы Турбидиметрические способы Оседание в поле центробежных сил Пробирочные центрифуги Роторные центрифуги Методы микроскопического анализа: оптическая микроскопия; электронная микроскопия. Методы подсчета числа частиц (счетчик Каултера)	100 мм – 40 мкм 60 – 1 мкм 100 - 0,5 мкм 2 - 0,1 мкм 0,5 - 0,05 мкм 500 - 0,5 мкм 10 - 0,001 400 - 0,5 мкм
Определение удельной поверхности	Турбидиметрические методы Методы, основанные на газопроницаемости порошка: определения при атмосферном давлении; определения при разрежении. 3. Адсорбционные методы	до 1 м2/г до 1 - 1,5 м2/г до 200 м2/г 0,3 – 1000 м2/г

Характеристику, выражающую зависимость количества частиц от их размера, называют гранулометрическим или зерновым составом материала.

Гранулометрический состав полидисперсного материала может быть представлен различными способами. Общими для них является то, что во всех случаях они описывают некоторую функцию размера частиц х. Такими функциями могут быть:

• процент по массе (весовой), меньших или равных данному размеру (выход по минусу):

Q=f₁(x); (2)

• весовое содержание частиц, больших или равных данному размеру (выход по плюсу):

q=f₂(x). (3)

Очевидно, что для любого х сумма рассчитывается по формуле (4):

Q+q=100%; (4)

• фракционный состав рассчитывается по формуле (5):

ΔQ(или Δq)=f₃(x); (5)

• кривая распределения рассчитывается по формуле (6):

F=dQ/dx=f₄(x). (6)

В табл. 5 приведен пример различных способов описания гранулометрического состава одного и того же материала. Значение функции распределения (графа 7) получено путем деления весового содержания данной фракции на величину интервала Δx (10 мкм).

Таблица 5