顆粒粒度分析實(shí)驗(yàn)一

1、顆粒粒度分析實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x顆粒污染物的粒徑分布式選擇顆粒物控制工藝和設(shè)備重要依據(jù)，通過(guò)本實(shí) 驗(yàn)，使學(xué)生能夠掌握顆粒物粒徑分布測(cè)定的基本方法，繪制顆粒分布曲線(xiàn)。.顆 粒分析的試驗(yàn)方法很多，本實(shí)驗(yàn)采用比重計(jì)法進(jìn)行測(cè)定。比重計(jì)法適合用于分析 粒徑小于0.1mm的顆粒，對(duì)于粒徑大于0.1mm的顆粒，可采用篩析法進(jìn)行分析， 當(dāng)顆粒群中兼有上述兩種粒組時(shí)，則應(yīng)聯(lián)合使用篩析法和比重計(jì)法。.本實(shí)驗(yàn)只 作比重計(jì)法。二、實(shí)驗(yàn)原理對(duì)于粒徑小于0.1mm的顆粒物樣品經(jīng)化學(xué)和物理方法處理成懸浮液定容后， 根據(jù)斯托克斯(Stokes)定律及比重計(jì)浮泡在懸浮液中所處的平均有效深度，靜置 不同時(shí)間后，用比重計(jì)直接讀出

2、每升懸浮液中所含各級(jí)顆粒的質(zhì)量，計(jì)算其百分 含量。三、儀器設(shè)備比重計(jì)(1 )甲種比重計(jì)刻度單位以20C時(shí)1L懸液內(nèi)以g表示所含顆粒質(zhì)量。(2 )乙種比重計(jì)刻度單位以20C時(shí)懸液的比重表示。量筒兩個(gè)，容積為1L。天平，感量0.01g。溫度計(jì)。攪拌器。秒表。煮沸設(shè)備：電熱器，三角燒瓶及回流冷凝管?；瘜W(xué)藥瓶：4%六偏磷酸鈉（作分散劑）。蒸餾水。其他：烘箱、時(shí)鐘、燒杯等。四、實(shí)驗(yàn)方法和步驟稱(chēng)取由試驗(yàn)室按備樣要求準(zhǔn)備好的小于0.1mm的烘干試樣30g，稱(chēng)重準(zhǔn)至 0.01g，裝入三角燒瓶中（裝燒瓶時(shí)切勿使土粒散失）。在盛有試樣的三角燒瓶中注入約200mL蒸餾水，然后加入濃度為4%六偏 磷酸鈉（分散劑）10

3、mL，將瓶稍搖蕩后，放在電熱器上，用冷凝管下端的橡皮 塞塞緊瓶口，進(jìn)行煮沸。煮沸進(jìn)間從沸騰開(kāi)始算起，不易分散的顆粒樣一般需 1h左右，其他可酌量減少，但不是少于0.5h。待懸濁液冷卻后，卻其倒入指定號(hào)碼的量筒內(nèi)，并應(yīng)將燒瓶中剩留的懸液， 分次用少量蒸餾水完全洗倒入量筒內(nèi)。注水入量筒，使筒內(nèi)懸液恰達(dá)1000mL， 如在分析過(guò)程中發(fā)現(xiàn)仍有絮狀下沉現(xiàn)象，可再加4%濃度的六偏磷酸鈉約10mL 于懸液中加以分散。將盛有懸液的量筒，置于平衡且便于測(cè)度的平臺(tái)上（試驗(yàn)過(guò)程中不得挪用或碰撞）。準(zhǔn)備好比重度、秒表、記錄紙等，并先熟悉比重計(jì)劃刻度的讀法。然后將攪拌器放入量筒，沿整個(gè)懸液深度上下攪拌約1min，往復(fù)各

4、約30次，使懸 液徹底攪拌(注意攪拌時(shí)勿使懸液濺出筒外)。攪拌完畢，立即取出攪拌器，同時(shí)開(kāi)動(dòng)秒表。測(cè)定經(jīng)過(guò)0.5，1，2，5，10， 30，120min的比重計(jì)讀數(shù)。根據(jù)試樣情況或?qū)嶋H需要，可增加比重計(jì)數(shù)或縮短 最后一次讀數(shù)的時(shí)間。每次讀數(shù)均應(yīng)在預(yù)定時(shí)間前1020min，將比重計(jì)小心地 放入懸液中接近讀數(shù)的深度，以免比重計(jì)上下跳動(dòng)。注意比重計(jì)浮泡應(yīng)保持在量 筒中心位置，不得偏近筒壁。提放比重計(jì)時(shí)，應(yīng)使比重計(jì)的中軸垂直液面。要輕 拿輕放，盡量減少對(duì)懸液的擾動(dòng)，并應(yīng)防止從手中滑落或碰到量壁。6比重計(jì)讀數(shù)均以彎液面上緣為準(zhǔn)。甲種比重計(jì)應(yīng)準(zhǔn)確至1，估讀至0.1 ；乙 種比重計(jì)應(yīng)準(zhǔn)確至0.01，估讀至0

5、.0001.每次讀數(shù)完畢，立即取出比重計(jì)，將其 放入盛水的量筒中，并測(cè)定各相應(yīng)的懸液溫度，準(zhǔn)確至0.5。仁五、計(jì)算1上匕重計(jì)每一次讀數(shù)先經(jīng)液面校正，求得顆粒有效沉降距離，計(jì)算顆粒直徑 d。再將每一讀數(shù)作刻度及彎液面校正、溫度校正、比重校正、分散劑校正。然 后計(jì)算小于某粒徑顆徑含量占試樣總量的百分?jǐn)?shù)P，并繪制顆粒大小分配曲線(xiàn)。可按下列反法計(jì)算P及d(1)甲種比重計(jì)(1-1)式中一試樣重，克；一比重計(jì)校正值，查表1-1 ；一溫度校正值，查表1-2 ;一刻度及彎液面校正值，查實(shí)驗(yàn)室給出的圖表;一分散劑校正值(由實(shí)驗(yàn)室給出) 一甲種比重計(jì)讀數(shù)。表1-1顆粒比重校正系數(shù)顆粒比重比重校甲種比重計(jì)正系數(shù)乙種

6、比重計(jì)顆粒比重比重校正系數(shù)乙種比重計(jì)G2.502.522.542.562.582.602.622.642.662.68GS1.0381.0321.0271.0221.0171.0121.0071.0020.9980.998GS1.6661.6581.6491.6411.6321.6251.6171.6091.6031.595G2.702.722.742.762.782.802.822.842.862.88GS0.9890.9850.9810.9770.9730.9690.9650.9610.9580.954GS1.5881.5811.5751.5681.5621.5561.5491.5431.

7、5381.532(2)乙種比重計(jì)尹=普弓頂一1)+阪+w。.況! -(1-2)式中V懸液體積(1000毫升)20C時(shí)水的容重(=0.908232克/厘米2 )Gs、mnCJ、R符號(hào)意義同前，只是加/”號(hào)以甲種比重計(jì)用符號(hào)。(2 )按斯托克斯(Scockes,G,C )公式計(jì)算粒徑d (毫米)表12溫度校正值懸液溫度甲種比重計(jì)乙種比重值懸液混度甲種比重計(jì)乙種比重值(C)溫度校正值溫度校正值(C)溫度校正值溫度校正值5.0-2.2-0.001424.0+1.3+0.00086.0-2.2-0.001424.5+1.5+0.00097.0-2.2-0.001425.0+1.7+0.00108.0-2

8、.2-0.001425.5+1.9+0.00119.0-2.1-0.001326.0+2.1+0.001310.0-2.0-0.001226.5+2.3+0.001410.5-1.9-0.001227.0+2.5+0.001511.0-1.9-0.001227.5+2.5+0.001611.5-1.8-0.001128.0+2.0+0.001812.0-1.8-0.001128.5+3.1+0.001912.5-1.7-0.001029.0+3.3+0.002113.0-1.6-0.001029.5+3.5+0.002213.5-1.5-0.000930.0+3.7+0.002314.0-1.

9、4-0.000930.5+3.9+0.002514.5-1.3-0.000931.0+4.2+0.002615.0-1.2-0.000831.5+4.4+0.002715.5-1.1-0.000732.0+4.5+0.002916.0-1.0-0.000632.5+4.3+0.003016.5-0.9-0.000633.0+5.0+0.003217.0-0.8-0.000533.5+5.3+0.003417.5-0.7-0.000434.0+5.5+0.003518.0-0.5-0.000334.5+5.3+0.003718.5-0.4-0.000335.0+0.0+0.003819.0-0.

10、3-0.000235.5+5.2+0.004019.5-0.1-0.000136.0+5.5+0.004220.00.00.000036.5+6.7+0.004320.5+0.1+0.000137.0+7.0+0.004521.0+0.3+0.000237.5+7.0+0.004721.5+0.5+0.000338.07.0+0.004822.0+0.6+0.000438.5+7.9+0.005022.5+0.8+0.000539.08.0+0.005223.0+0.90.000639.5+8.5+0.005323.51.1+0.000740.08.8+0.0055._ ISOOti La，式

11、中Swo4C時(shí)水的容重，克/厘米3 ;水的動(dòng)力粘滯系數(shù)，克-秒/厘米3 ；Gw水的比重；L某一時(shí)間t內(nèi)的顆粒有效沉降距離，厘米（可查試驗(yàn)給出的圖表）t沉降時(shí)間，秒。比重計(jì)讀數(shù)校正：由于比重計(jì)讀數(shù)系在20C下刻制的，其刻度又往往不易準(zhǔn)確，而且在實(shí)驗(yàn)時(shí)的 其他一些環(huán)境條件與制造時(shí)也不一樣，因此需要考慮各種影響因素對(duì)讀數(shù)進(jìn)行校 正，然后用于計(jì)算P和d值。（1 ）顆粒沉降距離校正：比重計(jì)讀數(shù)除用以求得懸液中顆粒的含量以外，還用 以確定顆粒的實(shí)際下沉距離（有效沉降距離）L，借以計(jì)算粒徑d。當(dāng)比重放入懸液內(nèi)，液面因而升高，此時(shí)由液面至浮泡中心的距離，并不代表顆粒的實(shí)際沉 降距離，因此必須加以校正。(2)刻

12、度及灣液面校正：由于比重度在制造時(shí)刻度的可能誤差，同時(shí)試驗(yàn)時(shí)由 于懸液混沌比重計(jì)讀數(shù)均以灣液面上緣為準(zhǔn)，故應(yīng)將刻度和彎液面校正后才能用 于計(jì)算。(3 )溫度校正：比重度刻度是以20。為準(zhǔn)，如試驗(yàn)時(shí)懸液的溫度不等于20。時(shí)， 則水的密度的變化以及比重計(jì)浮泡體積的脹縮，會(huì)影響比重計(jì)的準(zhǔn)確讀數(shù)，故須 加以校正，校正值m可從表試1-2查得。(4 )顆粒比重校正：甲種比重計(jì)的刻度系假定懸液內(nèi)的顆粒比重為2.65，故應(yīng) 根據(jù)試樣的實(shí)際比重值加以校正，校正系數(shù)GS可查表1-1。乙種比重計(jì)的校正系數(shù)為G.(1-4)g/cm3式中rs顆粒的容重，g/cm3rw2020。時(shí)水的容重G值也可查表1-1。(5)分散劑校值正比重計(jì)刻度是以蒸餾水為標(biāo)準(zhǔn)的，當(dāng)懸液中加入分散劑時(shí)，則比重增大，故亦須加以校正。CD=RD20-RB20 (1-5)式中CD分散劑校值；RB20比重計(jì)在20。的蒸餾水中的讀數(shù)RB20比重計(jì)在20。加入分散劑的溶液中的讀數(shù)用小于某粒徑的顆粒重百分?jǐn)?shù)P(%)為縱坐標(biāo)，顆粒直徑d(毫米)的對(duì)數(shù)坐標(biāo)為橫坐標(biāo)，繪制顆粒大小分配曲線(xiàn)。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄及處理1.原始記錄試樣名稱(chēng)：試樣質(zhì)量：溫度表1-3粉塵粒徑測(cè)定原始記錄時(shí)間/min0.51.02.05.010.030.0 120.0比重計(jì)讀數(shù)2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處