BÀI 6
XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CỠ HẠT

6.1. Khái niệm và mục đích
Các quá trình công nghệ gốm sứ liên quan chặt chẽ đến việc xử lý các hệ dạng
hạt. Tính chất của các hệ phân tán như vật không chỉ phụ thuộc vào tính chất của
vật liệu mà còn phụ thuộc vào kích thước, hình dạng và cách thức sắp xếp giữa các
hạt với nhau.
Thành phần cỡ hạt của hệ có thể
được xác định bằng cách xác định phân bố
kích thước hạt hay bề mặt riêng. Thành phần cỡ hạt là một trong những thông số
quyết định đến công nghệ sản xuất. Phân bố kích thước các hạt trong hệ, ví dụ như
trong phối liệu silicat (gốm sứ, vật liệu chịu lửa v.v…) ảnh hưởng lớn đến tính
chất của sản phẩm sau cùng. Thành phần cớ hạt quyếte định chấ
t lượng sản phẩm,
ví dụ như xi măng, vôi hay thạch cao. Kiểm tra thành phần hạt là một trong những
công đoạn quan trọng trong công nghệ sản xuất. Hình 6.1. Đường cong phân bố thành phần cỡ hạt.
Hình 6.2. Đường cong tần suất thành phần cỡ hạt.
Các phương pháp xác định thành phần cỡ hạt bao gồm:
- Phân tích bằng sàng.
- Phân tích bằng phương pháp lắng.
- Phương pháp đếm hạt.
- Phương pháp phân loại hạt.
6.2. Đánh giá thành phần cỡ hạt
Mục đích của phương pháp xác định thành phần cỡ hạt là mô tả độ hạt của hệ
bằng một hàm thích hợp. Nguyên liệu silicat, thường là sản phẩm của các quá trình
đập nghiền thường được tạo nên từ
các hạt có kích thước giống nhau và khác

+
=
−
,
.100
m
m
p
i
i
i
∑
=
[%] ,
∑
=100p
i

6.2.1. Hàm mũ đơn giản ZS (Zavesky, Spacek)

α
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=

x
100expy [%]
trong đó x là kích thước hạt [mm], x’-kích thước đặc trưng của hạt tương ứng
với phần sót sàng
y
R
= 100/e = 36,8 [%]
x’ = x
36,8
[mm]
y
R
-thành phần các hạt lớn hơn kích thước x, nghĩa là phần trên sàng của x
[%], n-số mũ độ hạt, xác định hình dạng đường cong, khi n < 1 đường cong tần
suất đạt tối đa, n càng lớn thì càng đối xứng, khi n = 1 đường cong tần suất đi ra
khỏi điểm y’ = 1 và tiếp tục hạ thấp xuống, khi n < 1 đường cong có hình dạng
hyperbol, y
R
là điểm tiệm cận của nó.
6.2.3. Phân bố logarit thông thường
Thay vì x chúng ta dùng ln x sẽ được phân bố Gauss thông thường. Thay vì
trung bình logarit số học chúng ta được trung bình hình học
*
ln
100
ln
x
xp
ii
=

xong đem cân. Những hạt nằm kẹt trong lổ
được cho vào những hạt nằm trên sàng.
Nếu một lượng lớn nguyên liệu đem sàng có kích thước hạt gần với kích thước lổ
sàng, cần phải cho thêm vào 30 g thanh đồng có độ dài 10 mm hay các khối vuông
bằng cao su.
Sau khi sàng xong, đem cân những phần còn lại trên sàng. Tổng khối lượng
của các đoạn hạt không được khác với lượng nguyên liệu ban đầu 1 – 2%. Phần
chênh lệch có thể được chia đều cho các đoạn hạt theo khối lượng từng đoạn sao
cho tổng các đoạn hạt là 100%.
Trong phân tích thành phần cỡ hạt thông thường, người ta dùng kích thước lổ
sàng danh nghĩa để thể hiện.
Sàng nhờ dòng không khí được thực hi
ện trong phòng thí nghiệm của hãng
Alpine A.G. Augsburg. Phương pháp này đặc biệt thích hợp đối với sàng mịn. Vật
liệu trên sàng được thổi gợn sóng nhờ các tia không khí thổi ra từ các lổ quay tròn,
hướng từ tâm ra bên ngoài sàng. Lổ được bố trí ngay bên dưới sàng. Nhược điểm
của phương pháp này là chỉ làm việc được với một sàng và không thu hồi được
lượng qua sàng.
Các hạt kết tụ lại với nhau có thể được cho qua sàng thành công nhờ thêm 3%
SiO
2
mịn có cỡ hạt nhỏ hơn 0,1 µm. Tất cả SiO
2
thêm vào đều lọt qua sàng và khi
cân phải trừ chúng ra.
Nói chung, sàng khô khi dùng để sàng hạt mịn ít hiệu quả hơn sàng ướt. Tuy
nhiên sàng ướt lại chỉ dùng cho vật liệu không tác dụng với nước và các hạt kích
thước lớn có số lượng nhỏ.
Sàng ướt thích hợp trong trường hợp không thể sử dụng sàng khô. Ví dụ đối
với trường hợp vật liệu mịn cỡ 1 µm, vật liệu dễ dàng tích điện hay tr