Методы определения гранулометрического состава материала. Дипломная (ВКР). Химия.
👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Методы определения гранулометрического состава материала
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Порошкообразные материалы применяются во
многих отраслях промышленности. Многие свойства порошков в значительной степени
зависят от дисперсности. Анализ дисперсного состава является обязательным
методом контроля во всех технологических процессах, связанных с изготовлением и
переработкой порошкообразных материалов. В связи с этим становится понятным
большое значение анализа дисперсного состава порошков для науки, техники и
технологии [1].
На сегодняшний день во многих отраслях промышленности отмечается
тенденция к использованию мелкодисперсных частиц различной природы. Без них не
обходится современное производство композиционных материалов не только
изготовленных для производственных целей, но также и для медицинских
препаратов, химических веществ и т.д. Размер, форма и микрорельеф частиц
сыпучих материалов, по мнению большинства исследователей, зависят не только от
происхождения, и от способа их подготовки.
Известно, что физико-химические и технологические свойства
различных составов на основе зерновых и дисперсных материалов зависят от числа
контактов между частицами. Число контактов между твердыми частицами целиком
зависит от размера, формы и микрорельефа частиц, а между твердыми частицами и
связующим, кроме того, зависит от общей поверхности частиц, химической природы
компонентов и энергетического состояния частиц. Прочность же индивидуальных
контактов зависит от площади контакта, химической природы компонентов и их
энергетического состояния.
В современной науке набралось достаточно
большое количество методов способных определить гранулометрический состав
практически любого материала, такие как:
- механическое разделение частиц, включающее ситовой и
фильтрационный анализ (размер частиц > 50-100 мкм);
седиментационный анализ, включающий пофракционное осаждение,
отмучивание, накопление осадка, отбор весовых проб (60-1 мкм);
динамические методы, основанные на сепарации в потоке в
вертикальных сосудах и центробежных аппаратах (> 10 мкм);
оптические методы: в оптических микроскопах (0,1-1,0 мкм) и в
электронных микроскопах (> 0,0006 мкм);
Ситовой анализ - метод определения гранулометрического, или
фракционного, состава измельченных сыпучих материалов, этот метод применим для
анализа крупнозернистых и кусковых материалов с размером частиц > 50-100
мкм. Точность ситового анализа зависит от количества мелких фракций и способа
рассева (например: сухой, мокрый, с ультразвуковой обработкой и т.д.)
[2].Методика определения гранулометрического состава формовочных песков и
смесей в стандартном наборе сит описана в ГОСТ 2138-84 «Пески формовочные».
Седиментационный анализ - это совокупность методов
определения размеров частиц в дисперсных системах по установившейся скорости
седиментации и параметрам седиментационно-диффузионного, или седиментационного,
равновесия. Анализ позволяет определять как усреднённые характеристики
дисперсности, так и распределение частиц дисперсной фазы по размерам или
массам.
В основе методов седиментационного анализа лежит изменение
скорости падения частиц в жидкой среде в зависимости от их величины.
Классификация методов данного анализа включает в себя:
измерение плотности столба суспензии;
отбор весовых проб в разных объемах суспензий;
накопление осадка на чашечке весов;
седиментометрия в поле центробежных сил [3].
Основные методы седиментационного анализа - это методы установившейся
скорости седиментации и седиментационно-диффузионного, или седиментационного,
равновесия; применяют также методы приближения к седиментационному равновесию и
седиментации в градиенте плотности. Обычно используют метод установившейся
скорости седиментации, причём искомые величины находят по изменению скорости
накопления осадка, плотности столба суспензии (эмульсии), концентрации частиц
на определённом уровне и т.д. Приборы для осуществления этого метода,
работающие на принципах взвешивания или измерения гидростатического давления,
называются седиментометрами. Седиментационный анализ в гравитационном поле
широко применяется для определения дисперсного состава измельченных материалов,
почв и грунтов, промышленных пылей. Так же этот анализ применяют и в поле
центробежных сил, для определения молекулярной массы и однородности различных
полимеров, в том числе биополимеров. В биохимии и молекулярной биологии
седиментационный анализ позволяет выявить сложный состав различных клеточных
структур, установить размеры вирусов, разделить липопротеиды с различным
соотношением липидных и белковых компонентов [4].
Электрические методы определения гранулометрического состава
позволяют добиться высокой точности размеров частиц за счет того, что
определяемым параметром является объем частиц, т.е. учитывается их реальная
форма. Счётчики Коултера широко используются в различных странах для анализа
пылей и порошков с размером частиц 0,5-50 мкм. Методику определения
гранулометрического состава электрическим методом, более подробно рассмотрим на
принципе работы счётчика Коултера. В приборе (рисунок 1.1) измеряется импульс
электрического напряжения, возникающий при прохождении частицы через отверстие
в непроводящей перегородке (стенке ампулы). Импульс напряжения обусловлен увеличением
сопротивления между электродами в момент, когда частица, увлекаемая потоком
токопроводящей жидкости, проходит сквозь отверстие. Величина (амплитуда)
импульса пропорциональна объёму частицы. Анализируемый материал, например
суспензия, из стакана в ампулу засасывается благодаря опусканию ртути (под
действием силы тяжести). Автоматический счёт числа импульсов и сортировка их по
амплитудам позволяют получат кривые распределения частиц по размерам [5].
, 2 - стакан и ампула с микроотверстием, заполненные водной
суспензией; 3 - ртутный манометр; 4 - электроды; 5 - контактная система; 6 -
счётно-регистрирующего устройства
В этом же диапазоне размеров, что и прибор Коултера, хорошо
работают ряд отечественных оригинальных электроустановок. Однако
промышленностью такие установки до сих пор, к сожалению, не выпускаются.
Выпускаемые промышленностью электрофотоседиментометры различных конструктивных
вариантов являются эффективными анализаторами для материалов с размером частиц
не < 2 мкм.
Оптические методы определения гранулометрического состава
материалов основаны на принципе визуального распознавания частиц в отраженном
свете под микроскопом, или более сложные методы, подразумевающие применение
сложных установок основанных на законах дифракции света, на основе этих
физических способов определения состава вещества, оптические методы
подразделяются на две группы:
прямые (обычные оптические микроскопы, просвечивающие и
растровые электронные микроскопы);
косвенные (лазерные гранулометры и другие, в которых
используется принцип дифракции света).
У обычных оптических микроскопов хорошая разрешающая
способность возможна только для частиц размером не менее 1 мкм. Электронная же
микроскопия позволяет с высокой точностью определять размеры частиц < 1 мкм
(вплоть до 6 Е), но анализ длительный и трудоемкий [6].
К числу наиболее перспективных методов исследования
геометрических параметров формовочных материалов можно отнести седиментацирнный
анализ, для реализации которого используется седиграфа.
Седиграф - анализатор размера частиц с использованием метода
седиментации. Анализатор позволяет определять эквивалентный сферический диаметр
частиц в диапазоне от 0,1 до 300 микрон. Метод седиментации имеет твердую
репутацию одного из самых точных и надежных. Измеряя скорость, с которой
частицы под действием силы тяжести опускаются в жидкости с известными
свойствами. Седиграф (в частых случаях ЭВМ, получающяя и анализирующяя входящие
данные с прибора), после определенного количества математических вычислений,
определяет эквивалентный сферический диаметр частиц, удельную поверхность и
т.д. [7].
Седиментационные гранулометры (седиграфы), принцип действия
которых основан на измерении степени осаждения суспендированных частиц в
зависимости от их эквивалентных диаметров (по закону Стокса), в свою очередь
используют седиментационный анализ. [8].
Различные дисперсные материалы в вязкой
среде ведут себя по-разному, но всё они подчиняются одному закону, который в
процессе седиментации отделяет глинистую составляющую из-за разной скорости
падения зерен в вязкой среде (чаще вода, спирт, глицерин и т.д.) по средством
сил притяжения магнитного поля Земли и законов Стокса.
Расчет скорости падения шара в вязкой
среде основан на приравнивании между собой сил, направленных в противоположные
стороны: силы тяжести R 1 , направленной вниз, и силы сопротивления R 2 , ей противоположной.
Сила тяжести определяется по общеизвестной
формуле:
с(ср)- удельный вес окружающей
его среды;
Закон Стокса справедлив лишь для частицы
свободно падающей (ламинарный режим) в вязкой среде под действием собственного
веса, поэтому стоит учитывать вязкость самой этой среды в математическом
расчете.
Вязкость (внутреннее трение) -
это свойство реальных жидкостей оказывать сопротивление перемещению одной части
жидкости относительно другой. При движении жидкости между ее слоями возникают
силы внутреннего трения, действующие таким образом, чтобы уравнять скорости
всех слоев. Возникновение этих сил объясняется тем, что слои, движущиеся с
разными скоростями, обмениваются молекулами. Молекулы из более быстрого слоя
передают более медленному некоторое количество движения (импульса), вследствие
чего последний начинает двигаться быстрее, а первый - медленнее (по закону
сохранения количества движения (импульса)).
Изменение количества движения говорит о
наличии сил взаимодействия, в данном случае сил внутреннего трения. Действие
этих сил проявляется в том, что со стороны слоя, движущегося быстрее, на слой,
движущийся медленнее, действует ускоряющая сила. И, наоборот, со стороны слоя,
движущегося медленнее, на слой, движущийся быстрее, действует тормозящая сила.
При небольших скоростях движения жидкости
сила внутреннего трения тем больше, чем больше площадь соприкосновения трущихся
слоев, и зависит от того, насколько сильно различаются скорости этих слоев в
направлении, перпендикулярном движению.
Движущуюся жидкость рассматривают как
совокупность непрерывных плотно прилегающих друг к другу слоев, каждый из
которых движется с постоянной скоростью. Слои могут иметь различную толщину и
скользят относительно соседних, не перемешиваясь с ними. Такое течение жидкости
называется ламинарным [10].
Отсюда вывод, что скорость падения шара
(зерна) в вязкой среде подчиняется разным закономерностям в зависимости от
того, происходит ли опускание зерен в условиях ламинарного или турбулентного
режимов.
Для случая ламинарного режима выведенная
общая формула скорости осаждения частиц в вязкой среде, имеет вид:
В таком виде обычно выражается формула
Стокса.
Для случая турбулентного режима выведенная
общая формула приобретает вид:
с(част)- удельный вес частицы,
г/см 2 (среднее из 2,6 и 2,65);
с(ср)- удельный вес окружающей
частицу среды, г/см 2 (для воды 1,00);
з - вязкость воды (берётся с
учётом температуры воды).
В таком виде обычно выражается формула
Риттингера.
Температура воды должна быть в пределах
15-20°С. При невозможности применять воду в указанных температурных
границах необходимо делать пересчеты согласно таблице 1.
Таблица 1.1 - Влияние температуры на
изменение условий отмучивания
Вязкость, мпз Время отстаивания, с Глубина
осаждения, мм
Вода должна быть средней жесткости. При
проведении анализов в разных районах из-за разной жесткости воды были полечены
разные результаты. Влияние жесткости воды и концентрации едкого натра связано с
изменением полноты отмывания. Примерное влияние концентрации NaOH на количество отмываемых
глинистых составляющих приведено в таблице 1.1 (по опытам П.П. Берга).
Таблица 1.2 - Влияние концентрации NaOH на количество отмываемых
глинистых составляющих,% [9]
Количество глинистых составляющих
Относительное увеличение количества глинистых составляющих
Все выше перечисленные методики расчётов,
при учёте ламинарного режима осаждения частиц в вязкой среде, дают нам
возможность расчета основных параметров частицы исследуемого материала, и
посредством установления аналитической связи между диаметром зерна и его
поверхностью (принимая за сферическую поверхность), мы можем рассчитать
параметры всего материала, такие как: количество всех зерен материала в
определенном объёме, вес всех зерен и суммарную поверхность материала в целом.
Для этого нам необходимо более близко рассмотреть геометрию частиц материалов,
и влияние генезиса и механоактивации на геометрические параметры частиц сыпучих
материалов.
Сыпучие материалы, при рассмотрении
микроструктуры под микроскопом, имеют ряд разнообразных дефектов, конечно же,
для удобства расчетов диаметра зерна и удельной суммарной поверхности,
геометрию исследуемого материала принимают шарообразной или сферической.
Некоторые геометрические дефекты зерен:
разнообразность форм зерен (шарообразные,
квадратные, пластинчатые, разнообразные сложные формы иногда не подвластные
даже человеческому воображению);
однородность поверхности (округлые,
угловатые, острые и т.д.);
дефекты поверхности (карьеры на
поверхности частицы, сквозные отверстия, кратеры, углубления и прочее) и т.д.
Такие дефекты не только увеличивают суммарную поверхность
исследуемого материала, но ставят под сомнение принцип рассмотрения материала
как однородную субстанцию.
Характеристика частиц каким-либо линейным размером (часто
называемая диаметром) удобна и общепринята. Вполне однозначно линейный размер
описывает только геометрически правильные частицы - шар, куб и другие, которые
можно описать одним параметром. Во всех остальных случаях необходимо
дополнительное определение того, что подразумевается под линейным размером. При
прямых наблюдениях, когда возможна геометрическая интерпретация, размером
считают, например, среднее из трех измерений - длины, ширины и толщины, или
длину стороны эквивалентного по объему куба. Определение размеров возможно при использовании
косвенных методов. Так, в случае седиментационных измерений за диаметр частиц
принимают диаметр сферических частиц той же плотности, оседающих со скоростью
исследуемых частиц, при измерении поверхности - диаметр сферы, поверхность
которой равна поверхности частицы.
Так же, как и размер, определения формы частиц в большинстве
случаев условны. Принято разделять частицы, форма которых близка к сферической,
на вытянутые похожие на цилиндр или призмы, и угловатые, похожие на
многогранники с неровными краями, и др. Сильно вытянутые нитеобразные частицы
характеризуют отношением длины к ширине, плоские - отношением наименьшей
толщины к ширине. Отношение наибольшего линейного размера к наименьшему
используется как показатель (или фактор) формы. Сравнение численных значений
фактора формы имеет смысл лишь для геометрически подобных частиц при строгом
определении измеряемых параметров. Наиболее наглядное представление о форме
частиц может быть получено прямым визуальным наблюдением их с помощью
микроскопа. Возможно также измерение формы как отношения скоростей оседания в
вязкой среде изучаемых частиц и равных им по массе сферических частиц того же
материала. Применяются и другие косвенные определения. С уменьшением размеров
частиц численное выражение фактора формы становится все более затруднительным.
Дисперсностью порошка называют характеристику размеров и
формы частиц, составляющих порошок. Дисперсность выражается функцией
распределения и некоторой величиной, средней для всех частиц порошка, а также
удельной поверхностью порошка. Размеры частиц могут быть определены одним из
способов, описанных выше. Например, распределение может быть выражено как
функция объемов, поверхностей или одного из линейных размеров. Наиболее
распространенным является распределение по (условному) диаметру.
Удельной поверхностью порошка называют отношение суммарной
поверхности частиц к их весу. Легко видеть, что для порошка из неодинаковых
частиц средняя удельная поверхность частиц, вообще говорящие равна удельной
поверхности порошка.
Именно поэтому определение размеров частиц и, следовательно,
гранулометрического состава порошков по седиментационным данным базируется на
законах движения твердых сферических частиц в вязкой среде. Обязательными
условиями применимости этих законов является безграниченность и сплошность
среды, а также возможность рассматривать движение каждой частицы независимо от
других. Практически эти условия означают, что уравнения движения частиц в
жидкости или газе строго справедливы лишь для сильно разбавленных суспензий и
газовых взвесей, твердые частицы которых велики по сравнению с размерами
молекул среды и длинами их свободного пробега, а расстояния между частицами и
удаление от стенок сосуда значительно превышает их размеры.
Частица, помещенная в вязкую и плотную среду, движется под
действием сил тяжести (в случае седиментации в гравитационном поле). Ее
скорость полностью определяется действием этих сил и сопротивлением среды -
вязким и гидродинамическим:
w =6 рзrv + ( рr 2 D 1 v 2 )/3 = (6 рз 2 Re )/ D 1 + (2 рRe D 1 )/3
v - скорость перемещения частицы относительно
среды;
з - вязкость среды; - число Рейнольдса.
В области малых чисел Рейнольдса (Re << 1) можно
пренебречь значением второго из слагаемых, а в области больших (Re >> 1)
- можно пренебречь первым.
Наибольшее практическое значение имеет область применимости
закона Стокса (Re < 0,2), поскольку седиментационному анализу подвергаются
обычно очень мелкие частицы, скорости движения которых невелики. Применимость
закона Стокса со стороны малых чисел Рейнольдса ограничена, в принципе,
требованием сплошности среды. Однако практически эта граница для седиментации в
жидкости определяется требованием к скорости движения малых частиц, которая
должна быть достаточно велика, чтобы время полного оседания не превышало по
крайней мере нескольких часов. В противном случае малейшие температурные
градиенты, вызывающие конвективные потоки жидкости, существенно изменяют ход
седиментации.
Скорость падения в жидкости частиц неправильной формы
отличается от скорости движения сферических частиц равной массы. Разница в
скорости зависит также от ориентации анизометричных частиц относительно
направления их движения. Однако вряд ли имеется практическая возможность учета
формы частиц. Поэтому порошки с резко анизометричными частицами исследовать
седиментационным путем вообще не рекомендуется. Во всех практических
определениях принимают за размер частиц диаметр эквивалентной по скорости
падения сферической частицы, т.е. явно или неявно считают частицы сферическими,
оговариваясь, что размеры являются седиментационными (или стоксовскими) [11].
Для уменьшения геометрической разнообразности, и уменьшения
геометрических дефектов частиц исследуемого материала, проводят активацию этого
материала или измельчение. При этом стоит не забывать одно из главных положений
механоактивации, оно заключается в том, что «может быть механоактивация без
измельчения, но не может быть измельчения без активации» . Отсюда
следует, что, во-первых, нельзя разделить измельчение и активацию: любое
измельчение есть активация, так как под действием внешних сил увеличивается
запас энергии измельчаемого вещества хотя бы за счет увеличения поверхностной
энергии; во-вторых, любой измельчающий аппарат является механоактиватором [12].
Механоактивация [mechanical activation] - активирование
твердых веществ механической обработкой. Измельчение в ударном,
ударно-центробежном или центробежном режимах приводит к накоплению структурных
дефектов, уменьшению кривизны поверхности, фазовым превращениям и даже
аморфизации кристаллов, что влияет на их химическую активность. Механоактивация
- следствие создания в некоторой области твердого тела напряжений с последующей
их релаксацией. Часто объединяют термины механоактивация, механохимия,
трибохимия, хотя между ними существует разница. Механоактивация - процесс
образования более химически активного вещества предварительной механической
обработкой. Механохимия - предмет изучения химических превращений в веществе
или в смеси веществ в процессе механической обработки. Трибохимия - раздел механохимии,
в котором исследуют химические и физико-химические изменения твердых веществ
при трении. Поскольку механическое разрушение твердых тел всегда сопровождается
сдвигом, деформацией и трением [13].
После процесса механоактивации, материал приобретает новые
необходимые нам качества:
образование активных центров на свежеобразованной
поверхности;
на поверхности твердого тела формируется поверхностный слой,
в котором концентрируется «избыточная» энергия;
изменение свободной энергии вследствие механохимической
активации обусловлено изменением суммы поверхностной и внутренней энергии;
изменение внутренней энергии за счет дефектов структуры
превышает прирост поверхностной энергии;
улучшение поверхности активированной поверхности;
приближение к сферической и овальной форме [12].
Анализ литературных данных показал мне необходимость
улучшения способа определения диаметра частиц дисперсных материалов
седиментационным способом, в замен ситового метода, отличающегося меньшей
точностью, громоздкостью и отличающийся потерями при проведении эксперимента.
Поэтому цель своей работы могу сформулировать как: разработка методики
определения основных геометрических параметров формовочных материалов в зависимости
от режимов их механоактивации в процессе наноструктурирования.
В процессе достижения данной цели исследовательской работы
необходимо выполнить ряд задач, с которыми я столкнусь во время нахождения
оптимальных конструкторских решений уже имеющихся седиментационных
гранулометров, и во время оптимизации самого процесса получения данных и их
обработки. Одной из главных задач работы является исследование зависимости
геометрической активности частиц материалов от режимов активации и
наноструктурирования.
.1 Оборудование для активации материалов и
механосинтеза композиций
Для механоактивации материалов и механосинтеза композиций
использовали планетарно-центробежную мельницу АГО-2У, которая успешно
используются:
для тонкого и сверхтонкого размола неорганических, твердых и
сверхтвердых материалов;
для механохимической активации неорганических материалов;
для смешивания сухих материалов и суспензий;
для извлечения трудно растворимых материалов в среде
растворителя;
для синтеза новых материалов, смесей, катализаторов.
Общий вид мельницы показан на рисунке 2.1, технические
характеристики приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Технические характеристики АГО-2 [24]
Максимальный исходный размер частиц материала,
мм
Рисунок 2.1 - Лабораторная мельница-активатор АГО-2У
Планетарно-центробежная мельница по сравнению с аналогами
имеет следующие преимущества:
высокая надежность: отсутствие подшипниковых узлов в приводе
барабанов как в самой нагруженной части мельницы многократно увеличивает
ресурс, исключает необходимость периодической замены подшипников;
быстрое сверхтонкое измельчение и активация материалов -
сверхтонкий помол за несколько минут за счет высокой энергонапряженности, возможность
получения наноразмерных и наноструктурированных материалов;
возможность регулирования условий эксплуатации в широком
диапазоне - возможность обработки материалов в защитной среде, возможность
обработки агрессивных веществ, удобное регулирование основных рабочих
параметров [14].
2.2 Современное оборудование, используемое для
седиментационного анализа материалов
Из огромного количества методов определения основных
параметров исследуемых материалов, для данной работы я выбрал метод
седиментационного анализа, принцип действия которого основан на измерении
степени осаждения суспендированных частиц в зависимости от их эквивалентных
диаметров (по закону Стокса).
Метод седиментационного анализа широко применяется во многих
областях научной сферы, начиная от медицины и заканчивая промышленностью. Этот
метод завоевал мировое признание за простоту, недежность и точность получаемых
данных, поэтому каждый год огромное количество учёных пытаются
усовершенствовать данный способ гранулометрического анализа веществ и
материалов.
Седиграф (или седиментационный гранулометр) - анализатор
размера частиц с использованием метода седиментации. Анализатор позволяет
определять эквивалентный сферический диаметр частиц в диапазоне от 0,1 до 300
микрон. Измеряя скорость, с которой частицы под действием силы тяжести
опускаются в жидкости с известными свойствами (согласно закону Стокса),
седиграф, после определенного количества математических вычислений, определяет
эквивалентный сферический диаметр частиц.
Анализ литературы [1-3, 8, 16] показал, что все седиграфы по
своему конструктивному решению условно можно разделить на две большие группы:
ручные (не автоматические седиграфы, произведенные из стекла
или пластика; предусматривают последующий математический расчет на ЭВМ);
автоматические седиграфы (ультразвуковой гранулометр PSM
System - 100 (США), электроимпульсный кондуктометрический СФЭК-62 (CCCP),
оптический (лазерный) фирмы «Specfield Ltd» (США), микрометрический с
индуктивным преобразованием «Миллиметр» (CCCP) и др.).
На данный момент самым совершенным седиментационным
гранулометром (седиграфом), является австрийский аппарат SediGraph 5120
(СЕДИГРАФ 5120) (исходя из характеристик аппарата, новизны, области применения,
легкости применения и обслуживания и т.д.). 5120 (СЕДИГРАФ 5120) - это
современный, полностью автоматический анализатор размера частиц с
использованием метода седиментации. Анализатор позволяет определять
эквивалентный сферический диаметр частиц в диапазоне от 0,1 до 300 микрон.
Масса частиц определяется напрямую с помощью рентгеновской адсорбции. Измеряя
скорость, с которой частицы под действием силы тяжести опускаются в жидкости с
известными свойствами (согласно закону Стокса). Прибор сочетает этот известный
метод с новыми технологиями, позволяя получить воспроизводимую и точную
информацию о распределении частиц по размерам за несколько минут.5120 имеет ряд
особенностей, предназначенных для получения воспроизводимых результатов и
делающих его удобным для использования и обслуживания, не смотря на
конструктивную сложность прибора, которая частично представлена на рисунке 2.2.
[16]
а - общий вид прибора; б - прибор со снятой лицевой крышкой
[16]
Рисунок 2.2 - Прибор SediGraph 5120
Автоматизированные гранулометры, такие как австрийский
SediGraph 5120, имеют ряд преимуществ по сравнению с не автоматизированными
седиграфами (ручными):
· точные данные, исключающие антропогенный
фактор;
· легкость и не трудоемкость работы;
· исключение дополнительных математических
расчётов;
· система напоминания о профилактическом
обслуживании;
· компьютерный контроль температуры
смесительной камеры;
· гибкая и легко настраиваемая система
выдачи отчетов о проведенных анализах и т.д.
Одним из больших недостатков современных автоматизированных
седиментационных гранулометров является их относительная не надежность. Но с
ежегодным улучшением материалов, из которых изготавливаются эти приборы, в
скором времени, недостаток «не надежность» будет сведён к нулю, но это
отразится на и так не маленькой цене седиграфа.
На сегодняшний день высокая стоимость приборов не позволяет
многим научно-исследовательским лабораториям приобрести такую аппаратуру,
поэтому они проводят определение гранулометрического состава материала на более
простых установках, подчистую изготовленных своими руками. Стоимость таких
установок в 100-200 раз меньше, чем у автоматизированных седиментационных
грануломеров, но надежность исполнения и цена компенсируют недостаток
антропогенного фактора и погрешности измерения.
.1 Разработка установки для исследования
материалов
Для определения основных параметров частиц исследуемого
материала (номинального диаметра), и установления последующей аналитической
связи между диаметром зерна и его поверхностью (принимая за сферическую
поверхность), мы можем рассчитать параметры всего материала, такие как:
количество всех зерен материала в определенном объёме, вес всех зерен и
суммарную поверхность материала в целом.
Поэтому в данной работе мы используем простой, не
автоматический седиментационный гранулометр (седиграф), с не которыми
элементами изменения конструкции, для уменьшения погрешности измерений, он
прост в обращении, надежен и очень дёшев.
Изменению в конструкции подверглись патрубки установки, они
расположены под углом 30 0 от горизонтальной поверхности прибора, для
более полного и безприпятственного слива суспензии, а дифференцируемые длины
патрубков предусматривают удобность слива (что на практике помогает уменьшить
потери изучаемого материала, и увеличить чистоту эксперимента). Краны слива
максимально приближены к рабочей цилиндрической поверхности установки, для
выполнения условий седиментационного анализа, и не допуска возможности
осаждения измеряемого вещества, во время свободного падения частиц в вязкой
среде, внутрь этих
Похожие работы на - Методы определения гранулометрического состава материала Дипломная (ВКР). Химия.
Реферат по теме Гуманистическая психология А. Маслоу и образ современной культуры
Реферат На Тему Лыжный Спорт Кратко
Статистика Эссе
Сочинение На Тему Стихотворение Лермонтова
Реферат по теме Гриб Рейши
Ленин Собрание Сочинений Fb2
Отчет По Преддипломной Практике Начальная Школа
Контрольная работа по теме Разработка технологии штамповки детали
Контрольная Работа На Тему Президент Рф. Правовой Статус, Полномочия, Выборы, Отрешение От Должности
В Дипломной Работе Недостаточно Представлен Иллюстрированный Материал
Реферат: Прекрасное и возвышенное
Как Оформить Реферат Образец Скачать
Реферат по теме Культура поведения за столом. История и современность
Реферат по теме Право на торговую марку часов
Реферат: Нобелевские лауреаты 2003 года
Учебное пособие: Методические указания совместимость технических средств электромагнитная радиопомехи индустриальные от воздушных линий электропередачи
Отчет по практике по теме Ведення бухгалтерського обліку та його специфіка на прикладі ППФ 'АСОЛЬ'
Курсовая работа: Кварковая модель строения элементарных частиц
Реферат по теме Видеосъемка
Курсовая работа: Коррекция внимания в подростковом возрасте
Реферат: Dating Violence Essay Research Paper Dating ViolenceInsulting
Курсовая работа: Конкурентоспособность сельскохозяйственного предприятия
Похожие работы на - Общение как процесс взаимодействия