Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 12. 8 dec. 1928 - En kemisk metod för bestämning av krossprodukts yta, av Ernst Rothelius
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
14 jan. 1928
BER GSVETENSKAP
93
EN KEMISK METOD FÖR BESTÄMNING AV
KROSSPRODUKTS YTA.1
Vid bedömandet av vilken krossningslag, Kicks eller
Rittingers, som är den rätta för beräkning av arbetet vid
krossning av mineral och bergarter har det alltid visat sig
svårt att tillräckligt noggrant bestämma det viktigaste av
allt, nämligen diameter-, yt- eller volymstorlekarna av de
finaste kornen i de efter krossning erhållna produkterna.
År 1923 påpekade E. A. Hersam i en rapport till The
Killing Committee of A. I. M. E. and U. S. Bureau of Mines
att det var särskilt nödvändigt att försöka få fram någon
metod för att draga tillförlitliga slutsatser ur
krossnings-försök. Han ansåg det vara viktigast att uppmäta ytan på
bildade produkter. Hittills hade detta skett medelst
siktning för korn, vars diametrar voro större än 74 u och
medelst slamanalyser samt mikroskopiska bestämningar
för korn, vars diametrar voro mindre än 74 fx. Inom den
fysikaliska kemien hade man emellertid funnit att den
hastighet med vilken en homogen kropp löses av en viss
vätska är direkt proportionell mot kontaktytan mellan dem.
Denna sats hade fått stor betydelse inom jordbrukskemien,
då man kan beräkna huru långt man bör krossa ned vissa
gödningsämnen för att just lämplig mängd skall utlösas och
komma växterna till godo.
Hans "Wolf beskrev år 19222 hur han använde en
blandning av natriumkarbonat och natriumhydroxid för att lösa
glaspulver och därigenom bestämma ytan på kornen. Den
mängd av glaspulvret, som på två timmar löstes jämfördes
med den glasmängd som under samma tid utlöstes av en
glasskiva med känd yta.
I England stod Geoffrey Martin i spetsen för en
undersökning av krossningslagarna, vars resultat publicerats med
vissa mellanrum i Trans. Ceramic Society. Den andra delen
av dessa försök publicerades i den åren 1925—1926 utgivna
volymen 25 av ovanstående handlingar under titeln "A
method of accurately determining experimentally the
sur-faee of crushed sand particles". Undersökningen bestod i en
mätning av ytorna på krossad kvarts därigenom att
kvartskornen 1 timme löstes i fluorvätesyra. Under samma tid
löstes en uppmätt kvartskub i lika stark fluorvätesyra.
Kornens yta kunde sedan beräknas.
Metallurgerna Gross och Zimmerley i Bureau of Mines
började år 1924 arbeta på problemet att bestämma ytan pä
finkrossade produkter av kvarts vid Intermountain
Experiment Station, Salt Lake City. Som oftast vid dylika
undersökningar valdes kvarts, beroende på att större mängder av
d t rena mineralet äro lätt anskaffbara samt att den
uppträder under ett stort antal kornformer önskvärda vid
studiet av krossning.
Efter undersökningar av flera lösningsmedel för kvarts
beslöto de gå in för fluorvätesyra, såsom givande mest
tillförlitliga värden. Om kvartsen löses en längre tid i
fluorvätesyra inträffar att syrans koncentration minskas ocli
kontaktytan mellan fast och flytande fas varierar. Om
emellertid reaktionshastigheten med vissa tidsmellanrum
insattes på ett diagram kan man genom sammanbindning av
punkterna extrapolera sig fram till reaktionshastigheten vid
tiden 0. Denna lösningshastighet uttryckt i procent av det
ursprungliga provet och avsatt på ordinatan vid tiden 0
benämnes initialhastighet eller på engelska "initial rate",
förkortat till "I. R.".
Försökskvartserna befriades medelst magneter frän det
mesta järnet, resten uttogs med klorvätesyra. Emot detta
kan invändas, att kvartsen är i någon mån löslig i denna
syra, varför eventuella springor kunde förstoras etc. För
finare material invägdes 1 gram och för grövre 16 gram.
Dessa mängder äro valda utan någon motivering. Här
liksom vid alla provtagningar gäller det att på något sätt
(2)
1 Referat av undersökningar av John Gross and S. R.
Zimmerley, publicerade dels i Technical Publication nr 46, januari
1928, av the American Institute of Mining and Metallurgical
Engineers, dels i något förändrad form i Serial nr 2880, July
1928, U. S. Bureau of Mines.
2 Zeitschr. angew. Chemie, SS, 138—140.
övertyga sig om att den uttagna mängden är tillräcklig för
att representera den genomsnittliga kornytan. Utan vidare
valdes även fluorvätesyrans koncentration till 3,66 normal
eller 73,2 gram HF pr liter. Lösningsvolymen varierades
från 25 cc till 250 cc, varvid anmärkes att den förra är den
lättaste att handhava.
Lösningen skedde i bakelit-tuber av 165 mm längd och med
varierande diametrar alltefter lösningens storlek. De
roterade 20 varv pr minut i en termostat hållande konstant
25° C temperatur. Sedan filtrerades, maskades och vägdes
på vanligt sätt. Lösningstiderna voro y2, 1, 1% och 2
timmars perioder.
De experimentella värdena framställdes grafiskt i de
kurvor, som framgå av fig. 1. Ordinatan visar dels procent
löst kvarts efter de olika tiderna, dels procent löst kvarts pr
timme. Abskissan visar lösningstiderna. Kurvorna C och
C’ gå genom origo och angiva ackumulativa procenten av
den kvarts som utlösts efter olika tider. R och R’ visa
procent kvarts löst pr timme och äro således kurvor över
lösningshastigheten. Om dessa kurvor extrapoleras till
tiden 0, erhålles den förut omnämnda "I. R.", vilken
funktion är ett visst uttryck för den ursprungliga ytan. För
båda slagen av kurvor härleddes följande formler
7?_A + at
B l + Kl ....................................(1)
At + at2
1 + Kt ...........................
i vilka R = procent kvarts löst pr timme.
C = .....
A = initialhastighet = I. R.
a och K = konstanter.
t — tiden i timmar.
Den generella ekvationen, i vilken KC + R utgör en rät
linje, är
KG + R = A + at................................ (3)
i vilken at betyder avståndet från den med abskissan
parallellt löpande linjen A till den i ekvationen beskrivna linjen.
Nu kan I. R. beräknas medelst experimentella data genom
ovanstående formler. Eftersom den procentuella
lösningshastigheten vid en viss konstant mängd HF är densamma
vare sig man använder större eller mindre mängd kvarts,
naturligtvis inom vissa gränser, kan detta tjäna till att giva
säkrare värden på A eller I. R. I fig. 1 är just ett 2
grams-och ett 4 gramsprov framställda.
Om man använder sig av lämpligt förhållande mellan
fast kropp och lösning så att avböjningen på
lösningshastig-hetskurvan ej blir så kraftig kan I. R. beräknas mycket
noggrant. Bestämningar av I. R.-värden gående från 0,816
till 128,703 gåvo en medelvariation av 0,77 % och största
avvikelsen från medeltalet var 2,69 %.
I. R. är ju endast ett relativt uttryck för ytan, men kan
direkt jämföras med ett annat I. R.-värde på samma klass
av material om lösningsförsöket har gjorts vid samma
temperatur och lösningskoncentrationen i båda fallen varit
densamma. För att kunna jämföra dessa undersökningar med
ytbestämningar på andra material är det emellertid
nödvändigt att känna den verkliga ytan hos kvartsen. För
detta ändamål försilvrades samtidigt och i samma bad 15
kvartskristaller med en känd yta och en avsiktad mängd
ren kvartssand, vars I. R.-värde var känt. Silverhalterna
bestämdes sedermera på de båda produkterna, varefter ytan
på den korniga produkten beräknades. Kalibreringssiffran
eller den faktor, varmed I. R.-värdet skulle multipliceras för
att erhålla ytan uttryckt i cm2 pr gram blev 170.
Lösningshastigheten varierar ju på olika ytor hos
kvartsen. Därför gjordes jämförande försök dels med en
krossad derb kvarts, dels med krossad kvartssand och dels med
en krossad bergkristall. De erhållna värdena å
initialhastigheten voro:
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
