粒度決定のためのふるい法は、粒状材料の粒度分布を評価するための伝統的で広く使用されている技術である。
この方法では、メッシュサイズが徐々に小さくなる一連のふるいに試料を通します。
その後、各ふるいに保持された材料の量を計量し、粒度分布を決定します。
ふるい法の概要
ふるい分け法は、粒状試料をメッシュサイズの異なる一連のふるいに順次通す機械的プロセスです。
ふるいを通過しなかった試料を集めて重量を測定し、試料内の粒度分布に関するデータを提供します。
詳しい説明
1.ふるいの選択
ふるい分析の最初のステップは、異なるメッシュサイズのふるいセットを選択することです。
これらのふるいは通常、メッシュサイズが大きいものを上に、小さいものを下に重ねて配置します。
ふるいのメッシュサイズは、1インチ（25.4mm）あたりのワイヤー数で定義され、これにより開口部の大きさが決まります。
2.試料の準備：
代表的な試料を準備し、重量を測定する。
試料のサイズは非常に重要であり、試験する材料の種類に応じてASTMやISOなどの規格で規定されていることが多い。
3.ふるい分けプロセス：
試料を一番上のふるいにかけ、ふるいの束を機械的に振るか、手動で攪拌します。
この操作により、粒子は大きさに応じてふるいを通過します。
大きな粒子は上のふるいに保持され、徐々に小さな粒子は下のふるいに通過します。
最も小さい粒子は、すべてのふるいを通過して底部の皿に落ちる。
4.計量と分析
ふるい分け工程の後、各ふるいとパンの重量を測定し、それぞれに保持された物質の質量を決定します。
このデータをもとに、各粒度範囲に含まれる粒子の割合を計算し、詳細な粒度分布を算出します。
5.結果の解釈：
ふるい分析の結果は通常、粒度に対する各ふるいサイズを通過した材料の累積割合を示すグラフで示されます。
このグラフは粒度分布の把握に役立ち、原料の品質評価や製造工程の管理に使用できます。
利点と限界
利点
ふるい分析は費用効率が高く、取り扱いが簡単で、正確で再現性のある結果が迅速に得られます。
普遍的に認知されており、様々な産業で広く使用されている。
限界：
使用するふるいの数が限られているため、分解能に限界があります（通常8個まで）。
また、乾燥した粒子を必要とし、測定可能な粒径の下限は約50 µmである。
特に大きなサンプルや複雑なサンプルの場合、このプロセスには時間がかかります。
結論として、ふるい法は粒度分析の基本的な手法であり、粒状物質の粒度分布を測定するための実用的で簡単なアプローチを提供します。
その限界にもかかわらず、ふるい法はその簡便さと信頼性により、多くの産業で貴重なツールであり続けています。
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