Близком атмосферному на приборе ПСХ-2

Определение удельной поверхности материала методом измерения воздухопроницаемости слоя при давлении,

Определение удельной поверхности дисперсных материалов

При оценке технологических свойств порошкообразных материалов величина удельной поверхности составляющих частиц имеет в ряде случаев решающее значение.

Так, например, доказано, что прочность портландцемента в ранние сроки их твердения тем выше, чем больше удельная поверхность. В ряде технологических процессов удельная поверхность перерабатываемых материалов определяет расход используемых реагентов. Величина удельной поверхности оказывает большое влияние на теплопроводность измельченных материалов, их звукопроницаемость и растворимость. Она определяет взаимодействия этих материалов с внешней средой при различных химических реакциях. Такая характеристика удобна в производственной технологии тем, что степень дисперсности может быть выражена одной величиной.

Метод воздухопроницаемости основан на зависимости сопротивления, оказываемого столбиком порошка вяжущего прохождению через него воздуха, от величины суммарной поверхности зерен. Чем мельче зерна, тем больше будет их суммарная поверхность в навеске порошка вяжущего и тем труднее будет проходить воздух через столбик из такого вяжущего. С увеличением поверхности возрастают силы трения и соответственно сопротивление, оказываемое воздушному потоку. Кроме того, с уменьшением величины зерен уменьшаются размеры пустот между ними, а следовательно, и сечение каналов, по которым проходит воздух.

1. Описание прибора ПСХ-2.

Основной частью прибора является измерительная гильза 1 со шкалой, по которой определяют высоту слоя дисперсного материала. Измерительная гильза при помощи штуцера 2 и резинового шланга 3 соединена с коллектором 4. Коллектор присоединен к однотрубчатому манометру 6 с резервуаром 7 и резиновой грушей 8 с краном 9. Температура воздуха в помещении фиксируется термометром 5. Разряжение под слоем материала создается при помощи резиновой груши так, чтобы жидкость в манометре 6 поднялась до уровня колбочки 10 в верхней части трубки манометра.

Порядок выполнения работы.

1. На дно измерительной гильзы поместить кружок фильтровальной бумаги.

2. Навеску, взвешенную с точностью до 0,01 н поместить в измерительную гильзу. При испытании тонкодисперсных порошков масса навески составляет m=3,33·ρ, грубодисперсных m=10·ρ, где ρ - плотность частиц, г/см³.

3. Накрыть порошок сверху кружком фильтровальной бумаги и уплотнить плунжером при нажатии на него рукой.

4. Измерить высоту слоя порошка по шкале, расположенной на гильзе.

5. Вынуть плунжер из гильзы, открыть кран 9, и нажимая на резиновую грушу, создать разряжение под слоем порошка таким, чтобы жидкость в манометре поднялась до верхнего уровня колбочки 10.

6. Закрыть кран 9, включить секундомер. Под действием разности давления в системе прибора столб жидкости будет понижаться в трубке манометра. Необходимо измерить время, в течение которого мениск жидкости опустится от риски I-I до риски II-II при медленном опускании, при быстром опускании от риски III-III до риски IV-IV (с увеличением размера частиц порошка скорость опускания столба жидкости увеличиться).

7. Результаты измерений занести в таблицу.

8. Измерение повторить 3 раза.

III. Порядок обработки результатов и составление отчета.

1. Определить удельную поверхность материала по формуле:

, см²/г (4.4)

где: К – постоянная прибора для той пары рисок, между которыми наблюдалось падение столба жидкости за время τ.

Для проверки постоянной прибора можно применить порошок с известной удельной поверхностью (S_эт). С этим порошком производится аналогичный опыт, постоянная прибора определяется по формуле:

(4.5)

где: М – коэффициент, зависящий от температуры воздуха, высоты слоя и площади сечения измерительной гильзы.

Значение К и М приведены в паспорте прибора.

2. Определить средний диаметр частиц порошка по формуле:

, (см) (4.6)

3. Результаты вычислений занести в таблицу 4.2.

Таблица 4.2

Масса навески, г	Плотность порошка, г/см^3	Время опускания столба жидкости, τ	Постоянная прибора, К	Коэффициент прибора, М	Sуд	Средний размер частиц, dср, см

Контрольные вопросы

1. Что такое средний диаметр частиц сыпучего материала?

2. Что такое удельная поверхность материала?

3. Зависимость между средним размером частиц и удельной поверхностью материала.

4. На каком физическом явлении основан принцип работы прибора ПСХ-2?

Величина М=Ф(L, t^оС)

Таблица 4.3

L	T
13^о	15^о	17^о	19^о	21^о	23^о	25^о	30^о
0,80 0,81 0,82 0,83 0,84 0,85
0,86 0,87 0,88 0,89 0,90
0,91 0,92 0,93 0,94 0,95
0,96 0,97 0,98 0,99 1,00
1,01 1,02 1,03 1,04 1,05
1,06 1,07 1,08 1,09 1,10
1,11 1,12 1,13 1,14 1,15
1,16 1,17 1,18 1,19 1,20
1,21 1,22 1,23 1,24 1,25
1,51 1,52 1,53 1,54 1,55
1,56 1,57 1,58 1,59 1,60
1,61 1,62 1,63 1,64 1,65						6*3
1,66 1,67 1,68 1,69 1,71
1,71 1,72 1,73 1,74 1,75
1,76 1,77 1,78 1,79 1,80
1,81 1,82 1,83 1,84 1,85
1,86 1,87 1,88 1,89 1,90
1,91 1,92 1,93 1,94 1,95
1,96 1,97 1,98 1,99 2,00
2,05 2,10 2,15 2,20
2,25 2,50 2,35 2,40 2,45
2,50 2,55 2,60 2,65 2,70
2,75 2,80 2,85 2,90 2,95
3,00

Литература

1. Волженский А.В., Буров Ю.С., Колокольников В.С. Минеральные вяжущие вещества, М.: Стройиздат, 1979. с. 336-339.

2. ГОСТ 10060-87. Бетоны. Методы контроля морозостойкости.

3. Симонович Р.Г., Марцинкевич В.Л. Лабораторный практикум по курсу «Минеральные вяжущие вещества». Минск, 1983, с.32.

4. Буров Ю.С., Колокольников В.С. Лабораторный практикум по курсу «Минеральные вяжущие вещества». М., «Стройиздат», I, 1974 г., с.212-215.

5. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. М., «Стройиздат», 1990 г., с.121-171, с. 227-241.

6. Ботвинкин О.К. и др. Лабораторный практикум по общей технологии силикатов и техническому анализу строительных материалов. М., 1966. С.251-253.

7. ГОСТ 310.1-76 – ГОСТ 310.3-76, ГОСТ 310.4-81. Цементы. Методы испытаний.

8. Ратинов В.Б., Розенберг Т.И. Добавки в бетон. М., «Стройиздат», 1973 г.

9. Ходяков Г.С. Основные методы анализа дисперсных порошков. М. Стройиздат. 1968. с.198.

10. Доузов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Л. Химия. 1971. с.279.

11. Коузов П.А. Основы дисперсного анализа промышленных пылей и измельченных материалов. Л. Химия, 1974.

Дата добавления: 2015-07-02