沉降法
沉降法
沉降法是指粒度分析(settlinganalysis)通過檢測物料顆粒在介質中的沉降速度進行物料粒度分析,確定其粒度組成的技術。
此法用於檢測粒度小於74拜m的微細粒物料的粒度組成。原理微細粒固體顆粒在流體介質中的自由沉降末速二。與其粒度直徑d,的平方成正比,因此可以通過測定顆粒的沉降末速來確定其粒度。但是,沉降末速v。同時還與顆粒的有效密度(乃一川成正比,其中Ps和p分別為顆粒的密度和流體的密度,且受顆粒形狀的影響。粒度不同、密度各異的顆粒可具有相同的沉降末速。因此,當按沉降速度分析物料的粒度時,測得的是具有等沉降末速的顆粒粒度,稱為水力粒度或等沉降速度粒度,而非其真實粒度,為此在粒度分析結果中應標明物料的密度。
若用離心加速度y擴代替重力加速度,則顆粒的沉降末速將與y擴成正比。對既定的物料和介質,顆粒沉降末速可表示為v0,一K礴,若固定沉降距離為H,粒度為d‘的顆粒沉降H所需時間ti一H/v。,~K,/釁式中K、K,均為定值;於是便可以由測定沉降時間‘來確定顆粒的水力粒度。沉降式粒度計分為淘析式、沉積式和流動式(見流動法拉度分析)三類。用淘析式和流動式粒度計可以測得物料的粒度分佈,並得到按水力粒度分級的各粒級產品;用沉積式粒度計則僅可知物料的粒度分佈而得不到粒級產品。淘析式粒度計如虹吸式淘析器(圖1),在固定沉降高度H(hsmm)下,用預先計算好的沉降時間t:,將杯中物料按粒度由細到粗地逐級淘析出來,如操作仔細,可得高精度分析結果,故常用來校準其他沉降式分析結果。
沉積式粒度計用以測定11段中顆粒沉積下來的累積量的變化的粒度計,如沉積天平,測量時均勻懸浮於管A內(H段)的樣品逐漸沉積到秤盤B上,自動記錄儀連續地記錄時間亡和隨時間而增加的沉積量Q,繪出Q一t(d)曲線,便可由Q一t(d)曲線計算出樣品的粒度分佈。沉積夭平測定的粒度範圍為0.2~150俘m;樣品重2~49;靈敏度為Zmg;儀器結構簡單,但操作和粒度分析較繁雜,而且精度低。光透射式粒度計(圖Zb)是一種測定懸浮液濃度變化的沉積式粒度計。均勻懸浮於沉降管D內的樣品生圖l虹吸式淘析器1一玻璃杯;2一虹吸管;3一夾子;4一吸液收集器;5一杯座;6一刻度標記側帶圖2沉積式粒度計示意圖a一沉積天平;b一光透射式粒度計逐漸經過光透射區。
為該區入射光的功率)沉降到管底,隨著時間的延長,經過:區的顆粒數量和粒度逐漸減少,透過的光功率屍則逐漸增強。