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자연 또는 인공적으로 얻을 수 있는 분체는 그 모양가 크기가 모두 다르다. 특히 분체의 크기(입자의 크기로서 입도라고 하며, 입자의 지름으로 나타냄)는 분체를 다루는 공정 관리에 중요한 영향을 미치기 때문에 정확하게 측정하여야 한다. 분체의 크기를 측정하는 방법을 정리하면 표 2과 같다.
표 2 분체의 입자 크기 측정법
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측정 방법 |
측정 원리 |
측정 기기 |
입도 크기 |
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직접 측정법 |
현미경 측정 |
광학 현미경 |
1 ~ 100μm |
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전자 현미경 |
~ 0.01μm |
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표준체를 사용하는 방법 |
> 50μm |
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간접 측정법 |
침강 원리 |
중력 침강(기체 중) |
> 1μm |
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원심력 침강(액체 중) |
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전기 저항법 |
쿨터 계수기 |
1 ~ 100μm |
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광 산란법 |
1 ~ 100μm |
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기체 투과법과 흡착법 |
> 1μm |
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직접 측정법은 먼지의 크기를 현미경과 같은 측정 기기로 측정하는 방법으로서 일반적으로 많이 쓰이는 방법이며, 간접 측정법은 분체의 물리적, 화학적 현상을 측정하는 방법이다.
분체는 여러 가지 모양과 크기로 된 입자가 모여진 것이므로 분체의 크기를 말할 때 입자 하나 하나의 지름보다는 입자 전체의 평균 지름으로 말하는 것이 중요하다.
보통 체 분석(sieve test)법을 이용하여 입자의 지름을 정한다. 예를 들면, 어떤 분자를 체(sieve)로 쳤을 때 체 눈(sieve mesh)의 크기가 a인 체는 통과하고 체 눈의 크기가 b인 체에는 걸린 분체의 평균 지름은 산술 평균값과 기하 평균값으로 나타낼 수 있다.
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공업적으로 주로 많이 이용되는 체 분석법은 표준체(standard seive)를 사용하여 분체를 크기 순서로 나누는 것이다. 표준체는 금속실로 만들며, 체의 구멍 크기는 체눈(메시, mesh)으로 규정한다.
표 2는 타일러 표준체의 규격을 나타내었다.
그림 2 타일러 표준체
| 메시 번호 | 눈의 크기(mm) | 쇠줄 지름(mm) | 메시 번호 | 눈의 크기(mm) | 쇠줄 지름(mm) |
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3 |
6.680 |
1.773 |
28 |
0.589 |
0.3175 |
|
4 |
4.699 |
1.651 |
35 |
0.417 |
0.3098 |
|
6 |
3.327 |
0.9744 |
48 |
0.295 |
0.2336 |
|
8 |
2.362 |
0.889 |
65 |
0.208 |
0.1828 |
|
10 |
1.651 |
0.8128 |
100 |
0.147 |
0.1066 |
|
14 |
1.168 |
0.615 |
150 |
0.104 |
0.0660 |
|
20 |
0.833 |
0.4368 |
200 |
0.074 |
0.0533 |
분체를 체 분석 할 때에는 그림 2의 (a)와 같이 여러 개의 체 구멍이 정해진 표준체들을 구멍 크기가 가장 작은 것을 맨 아래에 놓고 위로 올라갈수록 체 구멍이 커지도록 순서대로 쌓아 올려 놓는다. 그리고 분체 혼합물을 맨 위의 체에 부어 전체를 고정시킨 다음, 일정한 시간 동안 체를 흔들어 주면 분체는 입자 크기에 따라 순서대로 체에 걸리면서 분리된다. 입자 크기 분포는 그림 2의 (b)와 같이 나타낸다.

그림 2 체 분석의 원리와 입자 크기 분포