ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Седиментометрический анализ из "Технология шлифовки и полировки листового стекла " Принцип содиментометрического анализа состоит в экспериментальном определении скорости оседания частиц, диспергированных в определенной среде. На основе этой скорости по формуле Стокса определяется диаметр частиц. [c.33] Седиментометрические методы гранулометрического анализа основаны так или иначе на различии в скорости осаждения (седиментации) из суспензий частиц различного размера. При этом можно воспользоваться разницей в скоростях для разделения смеси зерен на отдельные классы крупности и определить их количество весовым путем (методы отмучи-вания, классификация в восходящем потоке) или только проследить за изменением во времени суспензии или осадка и вычислить по этому изменению гранулометрический состав абразива (турбидиметрия, метод Фигуровского и др.). [c.33] Отмучивание. Наиболее простой задачей, которая может быть поставлена при седиментометрическом анализе, является определение в изучаемом порошке процентного содержания двух классов крупности, с размерами частиц большими и меньшими, чем определенное пограничное критическое значение. Эта задача решается обычно путем отмучивания суспензии, т. е. отделения из дисперсной фазы частиц размерами меньше критического значения. Частицы, не выпавшие в течение заданного времени, отделяются от осевших частиц путем сливания. Изменяя время отстаивания, можно весь материал разделить па ряд классов. [c.33] в которой происходит оседание частиц, должна быть в спокойном состоянии и не должна содержать пузырьков воздуха или других газов. Для предотвращения попадания пузырьков газов в суспензию рекомендуется применять воду с температурой, равной температуре поме-п eния, в котором находится прибор, так как с изменением температуры изменяется растворимость газов в воде, что может вызвать появление новых пузырьков. Кроме того, размешивать суспензию перед анализом нужно таким образом, чтобы исключить попадание в нее воздуха. Пузырьки газа, попавшие в суспензию, будут подниматься вверх навстречу осаждающимся частицам и могут вызвать изменение скорости осаждения. Если классифицируются регенерированные абразивные порошки, т. е, бывшие уже в употреблении, то они предварительно должны подвергаться обработке крепкой соляной кислотой для удаления содержащихся в них частичек железа, гипса и других примесей, которые способствуют образованию конгломератов частиц, что нарушает нормальный ход процесса седиментации. Коагуляция суспензии может явиться причиной ошибок анализа. Для предотвращения коагуляции, или, как говорят, для стабилизации суспензии, добавляют специальные реактивы, часто для этой цели применяют жидкое стекло. Необходимое количество реактива для стабилизации суспензии определяется предварительным опытом. Для этого берут несколько цилиндров с притертой пробкой емкостью 100 мл и заполняют каждый из них раствором жидкого стекла разной концентрации (нанример, 0.15, 0.1,0.2 г/л) и засыпают по 10 г анализируемого материала. Затем цилиндры встряхивают, ставят на стол и наблюдают скорость осветления. Концентрация, при которой наблюдается наиболее медленное осветление, принимается для последующего анализа. [c.34] При отмучивании в спокойной воде, пользуясь уравнением Стокса вычисляют скорость осаждения зерен абразивного порошка требуемых размеров и время осаждения их при заданной высоте сосуда. Для этой цели обычно применяются высокие стеклянные сосуды, типа мерных цилиндров, емкостью около 2—3 л. Диаметр цилиндров должен быть не менее 50 мм, так как при малых размерах сосуда скорость движения частиц у стенок будет меньше, чем в центре его. [c.34] В зависимости от крупности выделяемых классов зерен высота оседания устанавливается в 10 или 20 см так, чтобы время отстаивания не превышало 1.5—2 час. [c.34] Для создания условий свободного падения зерен классифицируемого порошка концентрация твердой фазы в суспензии не должна превышать 3—5вес.%. Перемешивание суспензии в сосуде производится стеклянной палочкой, на конце которой имеется гриб из тонкой резины. Чтобы получить по возможности равномерное распределение частиц разных размеров по всему объему суспензии, перемешивание производится осторожным перемещением ме иалки вверх и вниз в течение нескольких минут. [c.34] Отбор отдельных классов осуществляется путем многократного сливания суспензии до установленного уровня с помощью стеклянного сифона. Получил распространение сифон конструкции Сабаиина (рис. 7). Во избен ание захвата более крупных частиц из нижних слоев суспензии при сливе сифон опускается постепенно вместе с понижением уровня жидкости. [c.34] Выделение класса заканчивается в тот момент, когда столб воды в сосуде выше уровня слива по истечении рассчитанного для данного класса времени осаждения становится прозрачным. Отбор классов крупности производится в порядке возрастания размеров отделяемых частиц. [c.35] Используя указанные выше приемы, удается достаточно точно разделить тонкодисперсные абразивные порошки по крупности зерен. Содержание основного класса крупности в классифицированных этим методом порошках достигает 80—85%, а 15—20% падают на долю более крупной и более мелкой соседних фракций, т. е. классов, отличающихся по крупности от основного в /2 раз в большую и меньшую стороны. Фракции через одну от основной,, как правило, отсутствуют. [c.35] Полнота разделения исходного порошка и тем самым степень чистоты или засоренности выделенных классов крупности зависят от числа повторных операций отмучивания. После этих операций необходимо высушить и взвесить абразив. Поэтому проведение анализа отмучиванием требует значительной затраты времени и труда. [c.35] Классификация в восходящем потоке. Система конусов, В Лаборатории холодной обработки хрупких материалов Института химии силикатов АН СССР изготовлен прибор, состоящий из пяти стеклянных последовательно соединенных сосудов разного размера (рис. 8). [c.35] Этот прибор приспособлен для выполнения массовых экспрессанализов абразивных порошков, получаемых на современных конвейерах полированного стекла. [c.35] Во втором случае патрубок затыкается пробкой, в которую вставлен термометр. [c.36] Ввиду того что с уменьшением диаметра цилиндра увеличивается скорость поступаюпцей в него суспензии и создаются условия для возникновения турбулентных потоков, нарушающих правильное течение класси- фикации, необходимо при переходе от сосудов большего диаметра к сосудам меньшего диаметра все более и более вытягивать нижнюю коническую часть с целью смягчения ее перехода в цилиндрическую часть сосуда. [c.36] По окончании классификации абразив из конусов разгружается, высушивается и взвешивается. Большим достоинством прибора является простота наблюдений за ним в период его работы, благодаря чему представляется возможным одновременное обслуживание одним человеком нескольких приборов. [c.36] Лабораторный цилиндрический классификатор. Классификацию особо мелких микропорошков с крупностью зерен от 10 до 3 р, можно производить с помощью классификатора лабораторного типа, работающего по принципу отмучивания в восходящем потоке воды. Такие классификаторы применяются на заводах точных технических камней для классификации тонкодисперсных абразивных порошков. [c.36] Контроль за работой прибора заключается в измерении количества суспензии, поступающей в течение 1 мин. в сборник, и микроскопическом определении размеров частиц, выносимых потоком из стакана. С помощью этого классификатора получают микропорошки, содержащие 80—90% основной фракции. Микрофотографии полученных на таком приборе тои-кодиснерсных порошков песка различной крупности показаны на рис. 10, они свидетельствуют о высокой однородности этих порошков. В качестве недостатка указанного прибора следует отметить его малую производительность. [c.38] Лабораторный классификатор в виде вертикальной трубы. На одном из зарубежных стекольных заводов для гранулометрического анализа абразивного песка, поступающего па станки шлифовального конвейера, используются классификаторы в виде цилиндрической стеклянной трубки диаметром 50 мм и высотой 900мм (рис. И). Трубка сверху открыта и имеет сливной тубус, снизу имеется регулировочный кран и производится подвод воды. Вода подается из напорного бачка при постоянном давлении и температуре. Процедура анализа не отличается от обычной отгонки класса определенной крупности в восходящем потоке. [c.38] Все это создает большие трудности при осуществлении процесса классификации особо мелких порошков, построенного на скорости падения частиц в воде под влиянием силы тяжести, и влечет за собой ухудшение гранулометрического состава получаемых порошков. [c.38] Вернуться к основной статье