Measurement of powder surface area using capillary elevation method

• Autorzy: Jandacka P. , Dvorsky R. , Lunacek J.

Warianty tytułu

PL

Pomiar powierzchni właściwej proszku przy użyciu metody kapilarnego wzniesienia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This contribution presents a neglected method of measuring powder surface area that uses the capillary elevation phenomenon. Such measurement has a potential to distinguish a fine surface texture of measured powder materials. The method has been verified experimentally on smooth steel spheres with diameters of 0.5 mm, 1.0 mm, 1.2 mm, and 1.6 mm, for which the theoretical values of specific surface area can be calculated and compared with the measurement results. The deviation of these experimentally determined values from the reference theoretical ones was less than 1%. New alternative experimental arrangements and related theoretical relations and simulations are presented.

PL

Artykuł poświęcony jest zaniedbanej metodzie pomiaru powierzchni właściwej proszku przy użyciu zjawiska kapilarnego wzniesienia. Taki pomiar jest w stanie rozróżnić miałką teksturę badanego proszku. Metoda została sprawdzona przez przeprowadzenie eksperymentu na gładkich stalowych kulach o średnicach 0,5 mm, 1,0 mm, 1,2 mm, oraz 1,6 mm, dla których można wyliczyć teoretyczne wartości powierzchni właściwej i porównać z wynikami pomiaru. Odchylenie wartości uzyskanych podczas eksperymentu w relacji do wartości teoretycznych wyniosło mniej niż 1%. Praca prezentuje nowe alternatywne metody eksperymentalne wraz z powiązaną teorią i symulacją.

Słowa kluczowe

EN

specific surface area; capillary elevation; powder materials; surface tension

PL

powierzchnia właściwa; kapilarne wzniesienie; materiały proszkowe; napięcie powierzchniowe

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 16, nr 1
• Strony: 171--179
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Jandacka P.

• Instutite of Physics, VSB-Technical University of Ostrava, 17. listopadu 15/2172, 70833 Ostrava, Czech Republic
• IT4 Innovations Centre, VSB-Technical University of Ostrava, 17. listopadu 15/2172, 70833 Ostrava, Czech Republic

autor

Dvorsky R.

• Instutite of Physics, VSB-Technical University of Ostrava, 17. listopadu 15/2172, 70833 Ostrava, Czech Republic
• Regional Materials Science and Technology Centre, VSB-Technical University of Ostrava, 17. listopadu 15/2172, 70833 Ostrava, Czech Republic
• Nanotechnology Centre, Studentská 11, VŠB - Technical University of Ostrava, 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava -Poruba, Czech Republic

autor

Lunacek J.

• Instutite of Physics, VSB-Technical University of Ostrava, 17. listopadu 15/2172, 70833 Ostrava, Czech Republic
• Regional Materials Science and Technology Centre, VSB-Technical University of Ostrava, 17. listopadu 15/2172, 70833 Ostrava, Czech Republic

Bibliografia

• 1. Adamson W. A.: Physical chemistry of surfaces, ed., J. Wiley, New York 1990.
• 2. Jandacka P., Pistora J.: Jökull 63, p. 6–18 (2013).
• 3. Eberl D. D., Drits V. A., Srodon J.: Am J Sci 298, p. 499–533 (1998).
• 4. Mandelbrot B.: The fractal geometry of nature, ed., Freeman, San Francisco 1982.
• 5. Brunauer S., Emmett P. H., Teller E.: Journal of American Chemical Society 60, 309-319 (1938).
• 6. Brantley S. L., Mellott N. P.: Am Mineral 85, p. 1767–1783 (2000).
• 7. Blaine R., L.: Bull.Am.Soc.Test.Mater. 123, (1943).
• 8. Carman P. C.: Journal of the Society of Chemical Industry 57, p. 1–7 (1939).
• 9. Carman P. C.: Soil science 52, p. 1–14 (1941).
• 10. Farin D., Avnir D.: J Phys Chem-Us 91, p. 5517–5521 (1987).
• 11. Avnir D., Farin D., Pfeifer P.: Nature 308, p. 261–263 (1984).
• 12. Avnir D., Farin D., Pfeifer P.: J Colloid Interf Sci 103, p. 112–123 (1985).
• 13. Carman P. C.: Chem Eng Res Des 75, S32–S48 (1997).
• 14. Smith W. O., Foote P. D., Busang P. F.: Physics 1, p. 18–26 (1931).
• 15. Hackett F. E., Strettan J. S.: Jour. Agr. Sci. 18, p. 671–681 (1928).
• 16. Carman P. C.: Journal of the Society of Chemical Industry 57, p. 225–234 (1938).
• 17. Kozeny J.: Akad. Wiss. Wien 136, p. 271–306 (1927).
• 18. Zhmud B. V., Tiberg F., Hallstensson K.: J Colloid Interf Sci 228, p. 263–269 (2000).
• 19. Kittel C.: Introduction to Solid State Physics, ed., Wiley, 2004.
• 20. Douglas J., F., Gasiorek J., M., Swafi eld J., A.: Fluid Mechanics, ed., Pearson Education Ltd., Edinburgh Gate, England 2005.
• 21. Washburn E. W.: The Physics Review 17, p. 273–283 (1921).
• 22. Henderson N., Brettas J. C., Sacco W. F.: Chem Eng Sci 65, p. 4432–4442 (2010).