Ситовой анализ ОФС 1 1 0015 15 Ограничения применение

Ситовой анализ (ОФС.1.1.0015.15). Ограничения, применение

Ситовой анализ – это определение фракционного состава или распределения по размерам частиц порошков и гранул просеиванием через сита. Ситовой анализ осуществляют просеиванием проб материала через набор стандартных сит, размер отверстий которых последовательно уменьшается сверху вниз, в результате чего материал разделяется на фракции.

Определение фракционного состава порошков и гранул используется в технологии лекарственных средств на различных стадиях производства.

Использование ситового анализа имеет ряд ограничений:

  • для проведения анализа требуется, как правило, достаточно большое количество порошка (обычно – не менее 25 г);
  • метод неприменим к несыпучим или забивающим отверстия сита порошкообразным материалам (маслянистым, липким, склонным к комкованию и др.);
  • если исследуемые образцы гигроскопичны или, напротив, легко теряют влагу, при проведении анализа следует контролировать влажность и температуру окружающей среды;
  • в случае анализа электризующихся веществ к образцу следует добавлять антистатик (кремния диоксид коллоидный, алюминия оксид и др.) в количестве до 0,5 % по массе.

Ситовой анализ может использоваться для предварительной характеристики измельченности порошка (табл. 1), а также для определения фракционного состава порошков или гранул.

Таблица 1. Классификация порошков по измельченности

Измельченность порошка Размер отверстий (мкм) сит, через которые проходит анализируемый порошок
не менее 95 % не более 40 %
Очень крупный порошок

Для получения более подробных данных о фракционном составе (распределении частиц по размерам) порошка или гранул помимо основных сит можно использовать дополнительные. Характеристики типовых размеров сит по международной классификации приведены в табл. 2. Допускается использовать наборы сит с другими размерами отверстий по ГОСТ. Содержание фракции выражают в виде массовой доли порошка, просеянного через соответствующие сита, в процентах. Если указан только один номер сита, это означает, что не менее 97 % порошка проходит через указанное сито.

Таблица 2. Классификация типовых размеров сит

Классификация типовых размеров сит ГФ 13

Для определения фракционного состава порошка собирают набор сит с размерами отверстий, покрывающими весь диапазон размеров частиц в образце.

Перед проведением анализа сита тщательно проверяют на наличие искривлений и трещин, особенно в местах крепления сетки к раме. Чистку сит рекомендуется проводить струей воздуха или пара. Если после этого некоторые отверстия остаются закупоренными, то допускается осторожно прочистить их с нижней стороны с помощью мягкой кисти или щетки. Регулярную калибровку сит проводят по действующему ISO. Для оценки среднего размера отверстий калибровку сит можно проводить оптическим методом. Кроме того, для оценки эффективного отверстия сит в интервале размеров 212-850 мкм возможно применение стандартных стеклянных сфер.

В зависимости от свойств исследуемого порошка и поставленных задач (технологических целей) ситовой анализ может выполняться следующими методами:

  • механическое просеивание;
  • воздухоструйное просеивание;
  • звуковое просеивание.

Ситовой анализ с механическим просеиванием обычно применяют для анализа порошков или гранул, у которых не менее 80 % частиц имеют размер более 75 мкм. Для более мелких частиц, а также для частиц с выраженным свойством слипаться или прилипать к поверхности сита, более подходящим является воздухоструйное или звуковое просеивание.

В воздухоструйном методе просеивание осуществляется потоком воздуха. Как правило, в данном методе используются более мелкие сита по сравнению с механическим просеиванием.

В методе звукового просеивания испытуемый образец вносится в вертикальную вибрирующую колонну воздуха, которая поднимает образец и переносит его обратно сквозь отверстия сита при заданной частоте вибраций.

Разные способы просеивания дают различные результаты ситового анализа, что необходимо учитывать при оценке результатов испытания.

Вне зависимости от выбранного метода предварительно определяют оптимальную массу пробы и время просеивания.

Выбор массы пробы

Если в фармакопейной статье или нормативной документации не указана масса испытуемой пробы, то испытание проводят для навесок порошка в интервале от 10 до 100 г. При выборе интервала навесок порошка учитывают его насыпную плотность и предварительно определенную измельченность (табл. 1). Так, например, если порошок определен как крупный, можно использовать навески от 25 до 100 г, при анализе мелких и очень мелких порошков – от 10 до 25 г, а в отдельных случаях — от 5 г и менее. В пределах выбранного интервала берут не менее 3 навесок. Если по результатам проведения испытания навеска порошка, например 100 г, имеет более низкий процент прохождения через самое мелкое из использованных сит, то предпочтение отдают интервалу от 25 до 50 г.

Выбор времени просеивания

Определяют массу каждого сита с точностью до 0,1 г. Точную навеску испытуемого порошка помещают на верхнее сито и закрывают крышкой. Проводят просеивание любым из методов в течение 5 мин, затем осторожно (без потерь вещества) снова взвешивают каждое сито и определяют массу вещества на каждом из сит. Таким же способом определяют массу вещества на поддоне. Снова собирают набор сит, встряхивают в течение 5 мин и взвешивают каждое сито, как описано выше. Эти процедуры повторяют до тех пор, пока изменение массы порошка на любом из сит не будет составлять менее 5 % (10 % — в случае сит 76 мм) или менее 0,1 г по сравнению с предыдущей массой вещества на этом сите.

Если на любом из сит масса вещества составляет менее 5 % от общей массы испытуемого образца, то изменение массы не должно превышать 20 % по сравнению с предыдущей массой на этом же сите. Если на любом из сит находится более 50 % от общей массы испытуемого образца, то при отсутствии других указаний, испытание повторяют, но в набор сит добавляют более грубое сито: между тем, которое несет избыточную массу, и предыдущим, более грубым ситом.

Сравнивают общие массы вещества до и после испытания. Общая потеря не должна превышать 5 % от первоначальной массы образца.

Повторяют испытание, используя общее время просеивания, равное сумме времен, определенных выше, чтобы убедиться, что общего времени хватает для достижения указанных выше изменений масс. Определенное таким образом время просеивания используют для последующих испытаний данного вещества.

Методика определения фракционного состава

Определяют массу каждого сита с точностью до 0,1 г. Точную навеску испытуемого вещества помещают на верхнее сито и закрывают крышкой. Проводят просеивание любым из методов в течение установленного времени, затем осторожно (без потерь вещества) снова взвешивают каждое сито и определяют массу вещества на каждом из сит. Таким же способом определяют массу вещества на поддоне.

При воздухоструйном просеивании испытания проводят на каждом из отдельных сит, начиная с самого мелкого, с единовременным использованием только одного сита.

Если оставшееся на любом из сит вещество состоит из агрегатов частиц, образовавшихся в процессе просеивания, анализ признается недействительным. В этом случае необходимо использовать другой метод определения размера частиц.

Представление результатов

Фракционный состав порошков и гранул и распределение частиц по размерам выражают в виде массовой доли порошка, просеянного через сита, в процентах. При этом следует указать массу испытуемого образца, время просеивания, метод испытания. При необходимости дополнительно указывают условия проведения испытания (влажность, температура, использование антистатиков, оборудование и др.).

Источник

СИТОВОЙ АНАЛИЗ

(ситовый анализ), определение грану-лометрич., или фракционного, состава измельченных сыпучих материалов; разновидность дисперсионного анализа (см. также Классификация). С. а. применим для материалов с размерами частиц (зерен) 0,05-10 мм; для анализа крупнозернистых и кусковых материалов используют, как правило, грохочение.

С. а. осуществляют просеиванием проб материала через набор стандартных сит с обычно квадратными, реже прямоугольными отверстиями, размер к-рых последовательно уменьшается сверху вниз. В результате материал разделяется на классы, или фракции, в каждой из к-рых частицы незначительно различаются размерами. При просеивании часть материала, размеры частиц к-рого меньше размера отверстий d, проходит через сито (фракция-d, или проход), а остальная часть с более крупными частицами остается на сите (фракция + d, остаток, или сход). Число фракций, получаемых при просеивании через набор из nсит, составляет n + 1 и не должно быть менее 5 и более 20.

Сита изготовляют из плетеных или тканых сеток (стальная, медная, латунная проволока; шелковая, капроновая, нейлоновая нить) либо штамповкой из металлич. листов (решета). Для анализа очень тонких слипающихся порошков (размеры частиц 0,005-0,1 мм) применяют микросита, представляющие собой никелевую фольгу с расширяющимися книзу (для предотвращения забивки) квадратными отверстиями. Отношение размеров отверстий каждого и соседнего нижележащего сит, или модуль набора сит, суммарная площадь отверстий составляет 0,36% от общей площади пов-сти сита (эта величина также постоянна для всего набора сит). Последние обозначают номерами, соответствующими размерам сторон отверстий в свету, выраженным в мм (напр., сито № 5 имеет отверстия с длиной стороны 5 мм).

4071-4.jpg

С. а. можно производить вручную или механически (устройство с разл. приводами) и в зависимости от крупности, св-в материала и необходимой точности анализа-сухим либо мокрым способом. При сухом способе проба материала предварительно перемешивается и высушивается (при 105-110 °С). Миним. масса пробы определяется размерами наиб. крупных частиц, напр.: для частиц размерами 0,1; 0,3; 0,5; 1; 3; 5-10; мм составляет соотв. 0,025; 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 2,25-18 кг. Пробу засыпают на верх. сито и весь комплект сит встряхивают 10-30 мин. При просеивании тонкодисперсных материалов, склонных к агрегированию, в ниж. сито помещают резиновые шайбы либо пробки для растирания образовавшихся комков. После просеивания на техн. весах взвешивают с точностью до 0,01 г остаток на каждом сите и вычисляют содержание (% по массе) фракций в исходной пробе.

В случае необходимости очень точного определения гра-нулометрич. состава материалов, растрескивающихся при т-ре ниже 105°С, а также слипающихся или содержащих большое кол-во мелкой фракции, пробу просеивают мокрым способом. Для этого мельчайшие частицы отмывают слабой струей воды до тех пор, пока слив не станет прозрачным. Остаток на сите высушивают, взвешивают и по разности масс находят кол-во отмытого шлама.

Фракции частиц обозначают номерами сит. Напр., если класс получен последовательным просеиванием материала на ситах № 2 и №1, фракцию обозначают след. образом: Ч 2+1 мм. Результаты С. а. представляют графически в виде т. наз. характеристик крупности, или кривых распределения. Последние подразделяют на дифференциальные (показывают процентное содержание отдельных фракций в материале) и интегральные (изображают сум-марное процентное содержание всех фракций меньше или больше данного размера).

Лит.: Процессы и аппараты химической пролшшленности, под ред. П. Г. Ро-манкова, Л., 1989, с. 520-22. См. также лит. при статьях Грохочение, Дисперсионный анализ, Измельчение.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . Под ред. И. Л. Кнунянца . 1988 .

Смотреть что такое «СИТОВОЙ АНАЛИЗ» в других словарях:

Ситовой анализ — определение процентного содержания (по массе) фракций в пылевидном или зернистом материале, состоящих из частиц определенного размера. Анализ производят просеиванием навески материала через набор сит, различающихся размером ячеек … Википедия

ситовой анализ — — [Англо русский геммологический словарь. Красноярск, КрасБерри. 2007.] Тематики геммология и ювелирное производство EN screen test … Справочник технического переводчика

ситовой анализ — гранулометрический анализ … Cловарь химических синонимов I

Анализ траекторий наночастиц — метод визуализации и изучения наночастиц в растворах, разработанный компанией Nanosight (Великобритания)[1]. В его основе лежит наблюдение за Броуновским движением отдельных наночастиц, скорость которого зависит от вязкости и температуры жидкости … Википедия

Анализ ситовой — способ определения гранулометрического состава сыпучего материала с помощью стандартных наборов сит, на которых производится разделение смеси частиц (зерен) на соответствующие фракции. [Ушеров Маршак А. В. Бетоноведение: лексикон. М.: РИФ… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

гранулометрический анализ — ситовой анализ … Cловарь химических синонимов I

Дисперсионный анализ (в химии) — Дисперсионный анализ в химии, совокупность методов определения дисперсности, т. е. характеристики размеров частиц в дисперсных системах. Д. а. включает различные способы определения размеров свободных частиц в жидких и газовых средах, размеров… … Большая советская энциклопедия

Дисперсионный анализ — I Дисперсионный анализ в математике, статистический метод выявления влияния отдельных факторов на результат эксперимента. Первоначально Д. а. был предложен английским статистиком Р. Фишером (1925) для обработки результатов агрономических… … Большая советская энциклопедия

Седиментационный анализ — Седиментационный анализ  совокупность методов определения размеров частиц в дисперсных системах и молекулярной массы макромолекул в растворах полимеров по скорости седиментации в условиях седиментационно диффузного равновесия. Содержание 1… … Википедия

ДИСПЕРСИОННЫЙ АНАЛИЗ — совокупность методов измерения размеров частиц дисперсной фазы (или пор в случае тонкопористых тел). Определяют также дисперсность, или удельную поверхность, дисперсной системы, т. е. отношение общей площади межфазной пов сти к объему (или массе) … Химическая энциклопедия

Источник



Ситовой анализ

Степень измельчения многих сыпучих и порошкообразных материалов является одной из важнейших характеристик, определяющей их технологические качества и области практического использования. Гранулометрический (дисперсный, зерновой) состав наиболее полно характеризует степень измельчения. Ситовой анализ — один из методов определения гранулометрического состава порошков и сыпучих материалов — осуществляется путем механического разделения материала на фракции с частицами определенной крупности.

В ситовом анализе используют стандартные нормированные тканые проволочные и шелковые сетки с квадратными отверстиями (ячейками), а также металлические решетные сетки с пробивными круглыми, продолговатыми и треугольными отверстиями. Ситовой анализ применим для материалов с размерами частиц 10-0,04 мм, что соответствует шкале сит по ГОСТ 3584-73.

Рассев более крупных продуктов на ситах с большими размерами отверстий (грохотах) называется грохочением.

В ситовом анализе измельченный материал в сухом виде или в виде взвеси в соответствующей жидкости загружается на сито с отверстиями известного размера и путем встряхивания, постукивания, вибрации или другими способами разделяется на две части: остаток и проход. Остаток R — доля материала, оставшегося на сите с заданными размерами ячеек, а проход D — доля материала, прошедшего через данное сито, выраженные в процентах от общей массы просеиваемого материала. Остаток R часто обозначают знаком «+», а проход D знаком «-».

Просеивая исследуемый материал через набор нормированных сит, различающихся величиной отверстий, можно разделить пробу на несколько фракций, размеры частиц которых ограничены размерами отверстий используемых в анализе сит. Число фракций, получаемых при просеивании через набор из n последовательных сит, составляет n + 1.

Результаты ситового анализа записывают в форме таблиц, суммарных кривых или диаграмм.

Днища сит, применяемых для ситового анализа, представляют собой сетки с нормированными линейными размерами ячеек. Номер тканой проволочной сетки соответствует размеру (в миллиметрах) стороны ячейки в свету, причем если этот размер менее 1 мм, то в обозначении номера сита опускается запятая перед десятыми долями миллиметра. Нижняя граница размеров ячеек проволочных тканых сит находится около 0,04 мм. Очень тонкие сита могут быть использованы только для анализа хорошо просеивающихся мелких порошков.

Шелковые сетки, в зависимости от толщины нитей основы и утка, различают по массе облегченные и утяжеленные (ГОСТ 4403-77). Номер сита с облегченной тканью определяют числом отверстий на 1 погонный сантиметр по основе и утку. Номер сита с утяжеленной тканью определяют числом отверстий на 10 погонных сантиметров по основе и утку.

Номер металлических пробивных сит с круглыми отверстиями, используемых для рассева крупноизмельченных материалов, соответствует диаметру отверстий в миллиметрах, умноженному на 9 (ГОСТ 21-77).

Выпускаются сетки проволочные тканые с квадратными ячейками нормальной точности (ГОСТ 6613-73), контрольные и высокой точности (ГОСТ 3584-73) с размером стороны ячейки в свету от 0,04 до 2,5 мм. Контрольные сетки предназначены для контроля различных материалов по размеру частиц при дроблении, сетки высокой точности — для разделения по размеру зерен дробленых материалов.

В некоторых странах практикуется нумерация нормированных тканых сит по числу отверстий на 1 погонный дюйм (25,4 мм). Это число носит название «меш».

В табл. 4 приведены данные о ситовых шкалах проволочных тканых сит с квадратными отверстиями.

Ситовые шкалы

Ситовая ткань натягивается на круглую или квадратную обечайку. Круглое сито имеет обычно диаметр 20 см и высоту борта 5 см. Квадратные сита имеют размеры 22х22 см и высоту борта 9 см. При сухом рассеве сито плотно насаживается на поддон, улавливающий материал прохода; высота поддона обычно равна 3,5 см. Сверху сито плотно закрывается крышкой, за исключением случаев, когда просеивание производится при помощи кисточки или мокрым способом. Поддон при мокром просеивании используется лишь в тех случаях, в которых требуется определить проход через сито.

Сита, входящие в набор, плотно вставляются одно в другое, образуя набор сеток с уменьшающимися сверху вниз размерами ячеек.

Методы определения гранулометрического состава различных материалов регламентируются стандартами и техническими условиями. В соответствии с этим выпускаются специальные наборы сит для ситового анализа отдельных видов материалов (зерна, семян сельскохозяйственных культур, удобрений, почвы, формовочных материалов, цемента и др.). В комплект фармакопейных сит включаются сита шелковые прямоугольные (ГОСТ 4403-77) с размерами ячеек от 0,1 до 0,315 мм, сито проволочное квадратной формы с размером отверстий 0,500 мм (ГОСТ 3524-47) и сита металлические с пробивными отверстиями круглой формы с размерами отверстий от 1 до 10 мм.

Методика проведения анализа

Ситовой анализ можно проводить ручным и механическими (машинными) способами. В зависимости от свойств исследуемого материала применяются сухой или мокрый методы анализа.

При машинном просеивании навеска анализируемой пробы помещается на сито с наибольшими отверстиями в используемом наборе стандартных сит. Проход из этого сита падает на следующее, с меньшими размерами ячеек сито. Такая последовательность позволяет сита всего набора поставить друг на друга и разделить пробу по размерам частиц на фракции (классы) в одну рабочую операцию.

При ручном просеивании пробу чаще всего помещают на наиболее тонкое сито, а полученный остаток переносят на следующее по крупности ячеек сито. Целесообразность такой последовательности заключается в том, что более крупные частицы материала способствуют процессу ручного просеивания на наиболее тонких ситах.

Анализируемая проба измельченного материала при сухом рассеве должна быть воздушно-сухой.

Предварительное высушивание пробы до постоянной массы производят при 105-110°С. Экспериментально найдено, что когда исследуемый материал недостаточно просушен, данные ситового анализа мало надежны. Размер навески анализируемого материала, помещаемой на сито, зависит от площади сита, которую не следует перегружать. Определяющим является объем просеиваемого материала, который, при использовании нормированных сит, не должен превышать 100 см3.

Взвешивание пробы, остатка и прохода производят на технических весах с точностью до 0,01 г.

Ручной рассев

Сухой способ. Последовательность операций и приемы просева для различных материалов могут быть разными и обычно излагаются в специальных технологических инструкциях. Чаще всего поступают следующим образом.

При ручном сухом просеве на круглых ситах сито с поддоном и крышкой берут одной рукой, наклонив полотно к горизонтальной плоскости на 10-20°, и ударяют другой рукой примерно 120 раз в минуту. Около 4 раз в минуту сито располагают горизонтально и сильно ударяют по обечайке.

При тонких ситах и трудно просеивающемся материале рекомендуется через каждые 5 минут нижнюю поверхность сита очищать мягкой кисточкой и опадающие частицы присоединять к проходу.

Квадратное сито берут в обе руки, держа большие пальцы сверху, и при изменяющемся наклоне до 20° двигают вперед и назад, время от времени ударяя сито о ладонь правой и левой руки. Число встряхиваний, повороты, постукивания и очистка кисточкой такие же, как и при просеве на круглых ситах.

Продолжительность ручного сухого просева зависит от плотности, размеров и формы частиц, от объема просеиваемого материала, интенсивности просева, размеров отверстий сита, площади закупоренных отверстий сит и влажности воздуха. В случае тонких сит (004-006) время просева достигает 60-120 мин.

Ручной просев тряской и поколачиванием — самый обычный способ и применим для ситового анализа большинства материалов.

При дисперсионном анализе очень тонких порошков (пыли) с частицами, склонными к слипанию, сита могут забиваться, что сопровождается значительным уменьшением площади сита. Чтобы устранить агрегирование частиц, вместе с пробой в сита помещают латунные штифты длиной 1 см (около 30 г на каждое сито), либо просев проводят кисточкой. Для этого сито устанавливают горизонтально на поддоне и, держа под острым углом к полотну мягкую волосяную кисточку, проводят ею по поверхности просеиваемого материала так, чтобы избежать пыления.

Сухой ручной просев может считаться оконченным, если при повторном встряхивании в течение 2 мин масса остатка на сите уменьшается не более чем на 0,2%. Остаток высыпают в чистый заранее взвешенный приемник или на лист глянцевой бумаги, сито очищают с обеих сторон мягкой волосяной щеткой и легким ударом по обечайке удаляют застрявшие в ячейках сетки частицы, которые присоединяют к остатку. По окончании рассева каждую фракцию взвешивают; обычно требуется, чтобы суммарная масса всех фракций составляла не менее 98% от массы взятой навески. При большой точности измерения фракционного состава потери при выполнении ситового анализа рекомендуется разнести по всем анализируемым фракциям пропорционально их массам. При рассеве для достоверности обычно выполняют два параллельных анализа. При этом массы соответствующих фракций не должны различаться более чем на 1% от массы всей навески.

По действующей фармакопее, ситовой анализ сухим методом проводят следующим образом: 200 г измельченного материала помещают на самое крупное (верхнее) сито и весь комплект встряхивают в течение 5 мин. Затем сита снимают по очереди одно за другим, после чего каждое сито повторно встряхивают отдельно над приемником или листом гладкой бумаги. Просеивание считается законченным, если количество материала, проходящего сквозь сито при повторном дополнительном встряхивании в течение 1 мин, составит менее 1% материала, оставшегося на сите. Отсев (проход) добавляют на верхнее сито оставшегося комплекта сит.

Мокрый способ. Для определения гранулометрического состава материалов, которые могут приобретать высокие электрические заряды, склонных к агрегированию при встряхивании или содержащих большое количество самых мелких фракций, применяется мокрый способ ситового анализа. Для этого используют жидкость, хорошо смачивающую частицы просеиваемого материала и не образующую с ним растворов или химических соединений (вода, керосин и др.).

Вот, например, одна из наиболее распространенных методик. В анализируемую пробу, масса которой примерно такая же, что и при сухом методе рассева, вводят минимальное количество промывной жидкости и тщательно перетирают до образования густой кашицы. Разбавленную промывной жидкостью кашицу переносят на самое грубое сито комплекта, и затем слабой струей жидкости она промывается через сита с последовательно уменьшающимися ячейками до тех пор, пока слив не станет прозрачным. Жидкость для промывания надо подавать на сито осторожно и равномерно. После промывки сита с остатками материала просушивают при 105-110°С и остатки взвешивают.

Механический рассев

Механический рассев осуществляют при помощи приборов, создающих вращательное и колебательное движение сит в горизонтальной плоскости, качание плоскости сит, вибрацию и постукивание сит. Механический рассев может осуществляться как при сухом, так и мокром методе ситового анализа. В последнее время широко распространился метод пневматического просеивания. При использовании приборов пневматического и механического просеивания последнее выполняют в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору.

Механический рассев требует значительно меньше времени, чем ручной, меньше материала и исключает индивидуальные ошибки. Однако при анализе мелкодисперсных материалов на тонких ситах рассев затруднен из-за отсутствия в пробе грубых частиц. В таких случаях рекомендуют сравнивать результаты механического и ручного рассева.

При механическом рассеве набором сит время просева должно быть установлено экспериментально для отдельных сит. Например, время просева хорошо просеивающегося материала при размере отверстий сит 0,04-0,053 мм составляет 20-30 мин, а при 0,071-0,16 мм — всего 10-20 мин.

Ситовые механические анализаторы выпускаются различных конструкций и назначений.

Так, для определения гранулометрического состава формовочных материалов в литейной промышленности выпускается прибор 028 М. В комплект входят 11 сит с размерами ячеек от 2,5 до 0,05 мм. Частота вращения эксцентрикового вала 300 об/мин, число ударов рычага 180 мин-1. Прибор аналогичного назначения «Анализатор ситовой» 236-Б-Гр содержит 10 сит в комплекте (размеры отверстий от 1,6 до 0,071 мм). Прибор позволяет одновременно устанавливать шесть сит. Число качаний сит 200 мин-1, а число ударов встряхивания 140 мин-1. Рассев-анализатор РА-5 для разделения муки, крупы и комбикормов на фракции по крупности имеет четыре ситовых пакета от двух до восьми сит в каждом. Рассев лабораторный ЛР-3 для анализа зерна, контроля за процессом очистки и калибровки семян имеет 4 ситовых пакета, по четыре сита в каждом; частота вращения сит 220 об/мин.

Для определения тонкости помола цемента по остатку на сите (ГОСТ 310.2-76) выпускается механическое сито СММ с контрольными сетками № 02 и 008. Тонкость помола цемента определяется как остаток на сите № 008 в процентах к первоначальной массе просеиваемой пробы. Для этой же цели служит лабораторная установка для пневморассева РП-3 с контрольными сетками 0063 и 008.

Обработка результатов ситового анализа

Для рядовых ситовых анализов результаты рассева пробы рекомендуется, в частности, записывать в следующей форме:

Форма

Учитывая, что потери при выполнении анализа обычно не должны превышать 2% от общей массы навески пробы, можно при обработке полученных результатов принять суммарную массу всех фракций за 100%.

Содержание остатка R1 на каждом сите вычисляют по формуле:

Формула

где m1 — масса остатка на данном сите, г; Em — суммарная масса остатков всех фракций после рассева, г.

Суммарный остаток R2 для каждого сита рассчитывают, прибавляя к остатку на данном сите суммарное содержание остатков, полученных для всех предыдущих сит с большими отверстиями. По данным таблицы строят график зависимости задержанного на каждом сите суммарного содержания вещества от размера ячейки сита, откладывая на оси ординат размер ячейки сита в миллиметрах, а на оси абсцисс — суммарное содержание анализируемого вещества и проводя прямую через точки, соответствующие наибольшим процентам. По построенной прямой определяют отверстия сит в миллиметрах, задерживающих определенный суммарный процент вещества, например 40 и 90%. Размер отверстия сита, задерживающего 90% вещества, называется эффективным размером зерна и обозначается d90 эфф. Отношение размера ячейки сита, задерживающего 40% вещества, к эффективному размеру d90 эфф называется коэффициентом однородности К:

Формула

Эффективный размер зерна обычно определяют с погрешностью не более 4%, а коэффициент однородности о погрешностью не более 5%.

На рис. 66 в качестве примера приведен график зависимости суммарного содержания ионита от размера ячейки сита.

Источник

Ситовый анализ — Sieve analysis

Ситовой анализ (или тест градаций ) является практика или процедура , используемая в гражданском строительстве и химической инженерии , чтобы оценить распределение частиц по размерам (также называемый градаций ) продукта в виде гранулированного материала , позволяя материал , чтобы пройти через серию сит прогрессивно меньшей сетки размер и взвешивание количества материала, задерживаемого каждым ситом, как доли от общей массы.

Гранулометрический состав часто имеет решающее значение для эксплуатационных характеристик материала. Сито анализ может быть выполнен на любом типе неорганических или органических гранулированных материалов , в том числе песка , дробленого породы , глины , гранита , полевого шпата , угля , почвы , широкий спектр производимого порошка, зерна и семян , вплоть до минимального размера в зависимости по точному методу. Поскольку это такой простой метод определения размера частиц , он, вероятно, является наиболее распространенным.

СОДЕРЖАНИЕ

Процедура

Тест на градацию проводится на образце заполнителя в лаборатории. В типичном ситовом анализе используется столбец сит с ситами из проволочной сетки с разным размером ячеек .

Типичная взвешенная проба наливается в верхнее сито с наибольшими отверстиями для сита. Каждое нижнее решето в колонне имеет отверстия меньшего размера, чем верхнее. В основании находится поддон, называемый приемником.

Колонку обычно помещают в механический встряхиватель, который встряхивает колонку, обычно в течение заданного периода, чтобы облегчить попадание всего материала в отверстия сита, чтобы частицы, достаточно мелкие, чтобы пройти через отверстия, могли просыпаться на следующий слой. После завершения встряхивания материал на каждом сите взвешивается. Затем массу образца каждого сита делят на общую массу, чтобы получить процентное содержание, оставшееся на каждом сите. Затем анализируется размер средней частицы на каждом сите, чтобы получить точку отсечения или определенный диапазон размеров, которые затем фиксируются на экране.

Результаты этого испытания используются для описания свойств заполнителя и определения его пригодности для различных целей гражданского строительства, таких как выбор подходящего заполнителя для бетонных смесей и асфальтобетонных смесей, а также определение размеров экранов для водозаборных скважин.

Результаты этого теста представлены в графической форме для определения типа градации агрегата. Полная процедура этого теста изложена в Американском обществе испытаний и материалов ( ASTM ) C 136 и Американской ассоциации государственных служащих автомобильных дорог и транспорта ( AASHTO ) T 27.

Подходящий размер сита для заполнителя под гнездом сит для сбора заполнителя, который проходит через самые мелкие. Затем все гнездо перемешивается, и материал, диаметр которого меньше диаметра отверстия сетки, проходит через сита. После того, как заполнитель достигает чаши, взвешивается количество материала, оставшегося в каждом сите.

Подготовка

Для проведения теста у источника должен быть получен достаточный образец агрегата. Чтобы подготовить образец, заполнитель следует тщательно перемешать и уменьшить до размера, подходящего для тестирования. Также требуется общая масса образца.

Полученные результаты

Результаты представлены на графике процента прохождения в зависимости от размера сита. На графике шкала размеров сита логарифмическая. Чтобы определить процент заполнителя, проходящего через каждое сито, сначала найдите процент, оставшийся в каждом сите. Для этого используется следующее уравнение:

% Удержанных = × 100% W S я е v е W Т о т а л <\ displaystyle <\ frac > >>>

где W Sieve — масса заполнителя в сите, а W Total — общая масса заполнителя. Следующим шагом является определение совокупного процента заполнителя, удерживаемого на каждом сите. Для этого сложите общее количество заполнителя, которое осталось на каждом сите, и количество на предыдущих ситах. Совокупный процент прохождения агрегата находится путем вычитания оставшегося процента из 100%.

% Кумулятивного прохождения = 100% -% кумулятивного удержания.

Затем значения наносятся на график с совокупным процентом, проходящим по оси y, и логарифмическим размером сита по оси x.

Есть две версии уравнений% Пассинга. формула мощности .45 представлена ​​на диаграмме градации мощности .45, тогда как более простой% Passing представлен на полулогарифмической градационной диаграмме. Версия процентного графика прохождения показана на диаграмме мощности 0,45 и с использованием формулы прохождения 0,45.

Формула прохождения 0,45 процента мощности

% Прохождение = P i = x100% S я е v е L а р грамм е s т А грамм грамм р е грамм а т е м а Икс — s я z е <\ displaystyle <\ frac > >>>

Сито сам большое — сам большой диаметр сито использует в (мм).
Aggregate max_size — Наибольший размер заполнителя в образце в (мм).

Формула прохождения процентов

% Прохождение = x100% W B е л о ш W Т о т а л <\ displaystyle <\ frac > >>>

W Ниже — общая масса заполнителя в ситах ниже текущего сита, не включая заполнитель текущего сита.

W Total — Общая масса всего заполнителя в образце.

Методы

Существуют разные методы проведения ситового анализа в зависимости от измеряемого материала.

Бросок-действие

Здесь на образец действует метательное движение. Вертикальное метательное движение накладывается на легкое круговое движение, что приводит к распределению количества пробы по всей просеивающей поверхности. Частицы ускоряются в вертикальном направлении (отбрасываются вверх). В воздухе они совершают свободное вращение и взаимодействуют с отверстиями в сетке сита, когда падают назад. Если частицы меньше размеров отверстий, они проходят через сито. Если они больше, их бросают. Вращательное движение в подвешенном состоянии увеличивает вероятность того, что частицы будут иметь другую ориентацию по отношению к сетке, когда они снова упадут, и, таким образом, в конечном итоге могут пройти через сетку. Современные ситовые шейкеры работают с электромагнитным приводом, который перемещает систему пружинных масс и передает возникающие колебания на стопку сит. Амплитуда и время рассева устанавливаются в цифровом виде и постоянно контролируются встроенным блоком управления. Таким образом, результаты просеивания воспроизводимы и точны (важная предпосылка для серьезного анализа). Регулировка таких параметров, как амплитуда и время рассева, служит для оптимизации рассева для различных типов материала. Этот метод наиболее распространен в лабораторном секторе.

По горизонтали

В горизонтальном встряхивателе сит пакет сит движется по горизонтальным кругам в плоскости. Горизонтальные встряхивающие сита предпочтительно использовать для игольчатых, плоских, длинных или волокнистых образцов, поскольку их горизонтальная ориентация означает, что только несколько дезориентированных частиц попадают в сетку и сито не блокируется так быстро. Большая площадь просеивания позволяет просеивать большие количества пробы, например, что встречается при гранулометрическом анализе строительных материалов и заполнителей.

Нажатие

Горизонтальное круговое движение перекрывает вертикальное движение, которое создается импульсом постукивания. Эти подвижные процессы характерны для ручного просеивания и обеспечивают более высокую степень просеивания более плотных частиц (например, абразивов), чем бросательные ситовые шейкеры.

Влажный

Большинство ситовых анализов проводится всухую. Но есть некоторые применения, которые могут быть выполнены только путем мокрого просеивания. Это тот случай, когда образец, который должен быть проанализирован, представляет собой, например, суспензию, которую нельзя сушить; или когда образец представляет собой очень мелкий порошок, который имеет тенденцию к агломерации (обычно <45 мкм) — в процессе сухого просеивания эта тенденция может привести к засорению ячеек сита, и это сделает невозможным дальнейший процесс просеивания. Процесс мокрого просеивания устроен так же, как и сухой процесс: пакет сит зажимается на встряхивателе сит, а образец помещается на верхнее сито. Над верхним ситом размещено распылительное сопло, которое поддерживает процесс просеивания в дополнение к просеивающему движению. Промывка проводится до тех пор, пока жидкость, выходящая через ресивер, не станет прозрачной. Остатки пробы на ситах необходимо высушить и взвесить. Когда дело доходит до мокрого просеивания, очень важно не изменять объем пробы (отсутствие набухания, растворения или реакции с жидкостью).

Циркулярная струя воздуха

Машины воздушно-струйного просеивания идеально подходят для очень мелких порошков, которые имеют тенденцию к агломерации и не могут быть отделены с помощью вибрационного просеивания. Причина эффективности этого метода просеивания основана на двух компонентах: вращающемся щелевом сопле внутри просеивающей камеры и мощном промышленном пылесосе, который подсоединен к камере. Пылесос создает вакуум внутри просеивающей камеры и всасывает свежий воздух через щелевое сопло. При прохождении узкой щели сопла воздушный поток ускоряется и выдувается на сетку сита, диспергируя частицы. Над сеткой воздушная струя распределяется по всей поверхности сита и с низкой скоростью всасывается через сетку сита. Таким образом, более мелкие частицы транспортируются через сетчатые отверстия в пылесос.

Виды градации

Типы сит

Сита из плетеной проволочной сетки соответствуют техническим требованиям ISO 3310-1. Эти сита обычно имеют номинальное отверстие в диапазоне от 20 микрометров до 3,55 миллиметра, а диаметр — от 100 до 450 миллиметров.

Перфорированные пластинчатые сита

Перфорированные пластинчатые сита соответствуют стандарту ISO 3310-2 и могут иметь круглые или квадратные номинальные отверстия в диапазоне от 1 миллиметра до 125 миллиметров. Диаметр сит составляет от 200 до 450 миллиметров.

Американские стандартные сита

Американские стандартные сита, также известные как сита ASTM, соответствуют стандарту ASTM E11. Номинальное отверстие этих сит колеблется от 20 микрометров до 200 миллиметров, однако эти сита имеют диаметр только 8 дюймов (203 мм) и 12 дюймов (305 мм).

Ограничения ситового анализа

В целом ситовой анализ использовался в течение десятилетий для контроля качества материала на основе размера частиц. Для крупного материала размером до # 100 меш (150 мкм) ситовой анализ и распределение частиц по размерам являются точными и последовательными.

Однако для материала с размером ячеек более 100 меш сухое просеивание может быть значительно менее точным. Это связано с тем, что механическая энергия, необходимая для прохождения частиц через отверстие, и эффекты поверхностного притяжения между самими частицами, а также между частицами и экраном увеличиваются по мере уменьшения размера частиц. Влажный ситовый анализ можно использовать там, где на анализируемый материал жидкость не влияет, за исключением ее диспергирования. При суспендировании частиц в подходящей жидкости мелкий материал транспортируется через сито намного эффективнее, чем встряхивание сухого материала.

Ситовый анализ предполагает, что все частицы будут круглыми (сферическими) или почти такими же и будут проходить через квадратные отверстия, когда диаметр частиц меньше размера квадратного отверстия в сите. Для удлиненных и плоских частиц ситовый анализ не даст надежных результатов, основанных на массе, поскольку указанный размер частиц предполагает, что частицы имеют сферическую форму, тогда как на самом деле удлиненная частица может проходить через сито, но не может поступая так, если он появляется бок о бок.

Характеристики

Градация влияет на многие свойства заполнителя, включая насыпную плотность, физическую стабильность и проницаемость. При тщательном выборе градации можно достичь высокой объемной плотности, высокой физической стабильности и низкой проницаемости. Это важно, потому что при проектировании дорожного покрытия важна работоспособная, стабильная смесь с водостойкостью. При открытой градации объемная плотность относительно низкая, из-за отсутствия мелких частиц физическая стабильность умеренная, а проницаемость довольно высокая. При богатой градации объемная плотность также будет низкой, физическая стабильность будет низкой, а проницаемость также низкой. На градацию можно повлиять для достижения желаемых свойств для конкретного инженерного приложения.

Инженерные приложения

Градация обычно указывается для каждого инженерного приложения, для которого оно используется. Например, фонды могут требовать только грубые агрегаты, и поэтому необходима открытая градация. Ситовый анализ определяет гранулометрический состав данного образца почвы и, следовательно, помогает легко определить механические свойства почвы. Эти механические свойства определяют, может ли данный грунт поддерживать предлагаемую инженерную конструкцию. Это также помогает определить, какие модификации можно внести в почву и как лучше всего добиться максимальной прочности почвы.

Источник

Читайте также:  Маркетинговый ситуационный анализ предприятия
Adblock
detector