4. 표준체의 입자군 분석

입경이 다른 입자 혼합물의 분석은, 현미경에의한 방법, 침강 분리에의한 방법, 표준체를 사용하는 방법 등이 사용된다. 공업적으로는 주로 체분석 방법이 사용된다.

가. 표준체

표준체는 금속실로 만들며, 체의 구멍은 정사각형이다. 체구멍의 크기는 메쉬(mesh)로 나타내며, mesh수는 1 in 중의 눈금의 수이다. 실제 구멍의 금속이 차지하는 부분이 있으므로 mesh수에 해당하는 크기와는 다르다. 예컨대 200mesh의 체는 1 in중에 눈금이 200개가 있는 체로서, 이 체의 1 in2중에는 40,000개의 구멍이 있다.

이 체는 TYLER 표준체에서 기본이 되는 것이다. 200 mesh보다 한단계 구멍이 큰체의 구멍의 면적은 200 mesh때의 2배이며, 또 한단계 구멍이 더 큰체는 이의 2배가 되도록 한다.

따라서 연속 계열의 체의 눈의 비는 √2=1.414이다. 이를 √2계열의 체라고한다. 어떤 때는 4√2계열을 만들기도 한다. TYLER체의 경우, √2 계열인 때는 눈금이 커지는 순으로, 200, 150, 100, 65, 48, 35, mesh의 체가 계열을 형성한다.

또한, 독일에서는 1 cm2에 들어있는 구멍의 수로 나타내기도 한다. 우리나라에서는 KSA 5101로써 표준체의 규격을 규정하였다.

나. 체거름

입자 혼합물을 체분석할 때는 받는 그릇 위에 표준체 계열을 구멍 크기가 작은 것부터 차례로 올려놓고, 맨 위의 체에 분석하려는 분체를 무게를 측정한 후 넣는다.

일정한 시간을 흔든후 각 표준체에 걸린 시료를 꺼내어 분석한다.

입경 Dp가 같은 입자의 집합체인 경우, 밀도를 ρp라고하면, 입자의 수 N은 다음과 같이 표시된다.

                      - 식 3

여기서 m은 입자군의 전체의 무게이다. 전체 표면적 A는,

      - 식 4

Dp가 다른 입자 혼합물일 때는 체진탕기를 이용하여 표준체로 거른 후 각 체에 걸린 입자군으로 부터 계산할 수 있다. 입자가, 예컨대 14 mesh를 통과하고 20 mesh에 걸쳤을때를, 14/20, 또는 -14 +20 이라는 기호로 표시한다.

체분석 결과, 위로부터 n번째에 걸린입자의 질량 분율을 Δφｎ, 이체의 눈금의 크기와 같은 입경을 Dpn, 두 표준체의 중간 입경을

                            - 식 5

이라고 하면 표 1과같은 분석 결과를 얻을 수 있다. 여기서 φｎ 은 질량 분율의 합계를 나타낸 것이다. 즉,

 

                     - 식 6

표 1

Δφ와 Dр의 관계는 그림 18과 같은 히스토그램으로 표시할 수 있다.

또 Δφ와 Dр의 관계는 그림 19와 같은 분율 분포로 표시된다.

         그림 18 Δφ와 Dр의 관계히스토그램그림   19 Δφ와 Dр의 관계 분율 분포