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粒度分析的比表面的測(cè)定

單位重量的礦礦粒群所具有的總表面叫做比表面。常用的測(cè)定方法是滲透法種吸附法。我們這里主要介紹滲透法。因滲透法測(cè)比表面法不需要預(yù)先分散試料，故可避免因分散效果不良而造成的誤差。

滲透法是利用流體透過(guò)待測(cè)物料層的速度測(cè)定比表面，因所用流體不同而分為液體滲透法和氣體滲透法兩類。

1、液體滲透法，粘度為μ的流體，在ΔP的壓力差下，流過(guò)一面積為A、厚L的多孔物斜層，共流速u和流量Q，按達(dá)爾斯定律為：

式中K為比例常敉。由于流速與毛細(xì)孔的截面和長(zhǎng)度有關(guān).而粉狀物斜層中的孔道截面積和長(zhǎng)度與試料的空隙度e和表面積S有關(guān)，由此可導(dǎo)出(庫(kù)曾式)

 式中S_V一一單位體積固體物料的表面積，S_V=ρ_SS_W

S_W——單位重量固體物科的表面積，即比表面；

ρ_SW——同體物料的密度；

 K——幾形狀系數(shù)。

液體滲透法可用于測(cè)定小到5μm的試料。更細(xì)的物料，以及會(huì)與水發(fā)生水合作用的物料(如水泥),須用氣體滲透法。

實(shí)驗(yàn)裝置的類型很多，其中最簡(jiǎn)單的是卡門液體滲透計(jì)(圖1),包括一個(gè)截

面積為A的滲透管。直徑為1.8-2Cm，長(zhǎng)為直徑的5倍。以磨砂口2與彎管3及閥8相連，接儲(chǔ)液瓶4，出口管5與抽氣泵及壓力調(diào)節(jié)器和氣壓計(jì)相連。滲透管中裝金屬網(wǎng)濾布6，支承在銅彈簧圈7上。有時(shí)上面再墊濾紙，但濾布和濾紙的阻力不能超過(guò)樣品9阻力的1～2%。貯水器10用量筒制成，出口是斜口管11,流出水量調(diào)節(jié)到使?jié)B透管中液面始終保持恒定高度h1。

圖1：透氣式比表中引儀

實(shí)驗(yàn)時(shí)，將已稱重樣品置燒杯中，取5～10倍滲透用液體加人杯中共同攪拌，并加熱至沸。務(wù)使樣品充分分散(有時(shí)可加分散劑)。然后冷卻至室溫.小心轉(zhuǎn)入滲透管一面攪拌一面抽氣，使樣品在此布上擠緊，此時(shí)應(yīng)避免分層現(xiàn)象。抽氣真空度約為40～5Ocm汞柱。將斜口管11的流水量調(diào)節(jié)恒定后測(cè)出Q及P。

2、氣體滲透法，氣體滲透法的基本原理與液體滲透法相同。常用的儀器和納斯(Nurse)設(shè)計(jì)的裝置，一些國(guó)家已將它定為粒度測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)裝置(如法國(guó)）.由于要做一個(gè)長(zhǎng)的(280cm)毛細(xì)管有困難，為此，戈登和史密斯修改下李和納新透過(guò)儀，用細(xì)砂填充的管子代替，這種經(jīng)改進(jìn)形式的透過(guò)儀為目前粉末冶金行業(yè)中通用費(fèi)氏儀。所用的計(jì)算公式與卡門滲透計(jì)類似。