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

측정 방법

측정 원리

측정 기기

입도 크기

직접 측정법

현미경 측정

광학 현미경

1 ~ 100μm

전자 현미경

~ 0.01μm

표준체를 사용하는 방법

> 50μm

간접 측정법

침강 원리

중력 침강(기체 중)

> 1μm

원심력 침강(액체 중)

전기 저항법

쿨터 계수기

1 ~ 100μm

광 산란법

1 ~ 100μm

기체 투과법과 흡착법

> 1μm

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.

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)

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