原則として、湿式ふるい分け分析と乾式ふるい分け分析の主な違いは、粒子を分離するために使用される媒体にあります。乾式ふるい分け分析は、機械的な揺動に依存して乾燥粒子をふるいの積み重ねに通しますが、湿式ふるい分け分析は、液体（通常は水）を使用して粒子をふるいに通して洗い流します。このプロセスにおける根本的な違いが、特定の材料に適した方法を決定します。
湿式ふるい分けと乾式ふるい分けの選択は、好みの問題ではなく、材料の特性に基づいた必要な決定です。乾式ふるい分けはその簡便さからデフォルトですが、湿式ふるい分けは、不正確な結果をもたらす可能性のある微細な粉末や凝集性の粉末にとって不可欠な解決策です。
基本：乾式ふるい分け分析
乾式ふるい分けは、その低コストと使いやすさから、粒度分布を決定するための最も一般的な方法です。これは粒子分析の基本となります。
仕組み
測定された乾燥材料のサンプルは、積み重ねられたカラムの一番上のふるいに置かれます。スタック内の各ふるいは、その上のふるいよりも細かいメッシュを持っています。スタック全体は機械的なシェーカーによって攪拌され、粒子がメッシュを通過して、粒子自体よりも小さい開口部を持つふるいによって保持されるまで落下します。
いつ使用するか
乾式ふるい分けは、自由流動性があり、凝集しない材料にとって理想的かつ標準的な方法です。粒子間力が最小限である約45マイクロメートル（μm）よりも大きい粒子に最も効果的です。
主な制限：凝集
乾式ふるい分けの主な弱点は、微細な粉末で現れます。粒子は静電気や残留水分により、互いに、またふるいのメッシュに付着することがあります。この凝集、またはアグロメレーション（凝集）は、粒子が本来通過できるはずのメッシュ開口部を通過するのを妨げ、結果を誤って粗い粒度へと偏らせます。
微細粉末の解決策：湿式ふるい分け分析
湿式ふるい分け分析は、問題のある材料に対する乾式ふるい分けの限界を克服するために特別に設計された、標準的な手順の修正版です。
仕組み
湿式ふるい分けでは、サンプルはふるいにかける前にスラリーにされるか、または揺動中に液体が材料に継続的に噴霧されます。この液体は2つの目的を果たします。それは静電荷を中和し、微細な粒子を洗い流し、あらゆる凝集物を効果的に分解します。
いつ必要か
湿式ふるい分けは、微細な材料（通常45 μm未満）、静電気を帯びやすい材料、または凝集しやすい材料に必要です。乾式ふるい分けで一貫性のない結果が得られる場合や、粒子が凝集していると思われる場合は、湿式ふるい分けが修正方法となります。
ふるい分け後のステップ
ワークフローにおける重要な違いは、湿式ふるい分けが完了した後、各ふるいに保持された材料をオーブンで慎重に乾燥させる必要があることです。乾燥後初めて、分画物を計量して最終的な粒度分布を計算できます。これにより、分析に余分なステップと時間が追加されます。
トレードオフの理解
正しい方法を選択するには、精度への要求と手順の要件とのバランスを取る必要があります。
速度と簡便さ
乾式ふるい分けは著しく高速です。ステップが少なく、特殊な装置もあまり必要なく、清掃プロセスもはるかに簡単です。
問題のある材料の精度
微細な粉末や凝集性の粉末の場合、正確で再現性のある結果を得るためには湿式ふるい分けが不可欠です。凝集が測定を損なわないようにする唯一の方法です。
コストと複雑さ
湿式ふるい分けは複雑さを伴います。水源、収集パン用の排水システム、および乾燥オーブンが必要です。乾燥ステップを含むプロセス全体は、より労働集約的で時間がかかります。
サンプル完全性
湿式ふるい分けで使用される液体（「洗浄媒体」）は慎重に選択する必要があります。サンプル材料を溶解させたり、膨潤させたり、その他の反応を引き起こしたりしてはなりません。これにより結果が無効になるためです。水が一般的ですが、アルコールなどの他の液体が必要になる場合もあります。
材料に適した方法の選択
使用するふるい分け方法を決定する唯一の要因は、材料の特性です。粉末の特性と分析目標に基づいて決定してください。
- 速度を重視し、材料が自由流動性で比較的粗い（>45 µm）場合：効率と簡便さのために乾式ふるい分け分析を使用します。
- 微細（<45 µm）、粘着性、または静電荷を帯びた粉末の精度を重視する場合：凝集物を分解し、真の測定値を得るために湿式ふるい分け分析を使用します。
- 乾式結果が一貫しない場合や、粒子が凝集していると思われる場合：比較湿式ふるい分け分析を実行して、エラーの原因を診断し、修正します。
最終的に、正しい分析方法を選択することが、粒度データの完全性と信頼性を確保するための最初のステップです。
要約表：
| 側面 | 乾式ふるい分け分析 | 湿式ふるい分け分析 |
|---|---|---|
| プロセス | 乾燥粒子の機械的揺動 | 液体（例：水）による粒子の洗浄 |
| 最適 | 自由流動性、粗い材料（>45 µm） | 微細、粘着性、または凝集性の粉末（<45 µm） |
| 速度 | 高速でシンプル | 低速（乾燥ステップが必要） |
| 精度 | 凝集しない材料には正確 | 凝集性粉末の正確な結果には不可欠 |
| 複雑さ | 低コスト、最小限の機器 | 高複雑性、水源とオーブンが必要 |
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