問97-176 解説


問176

粉体の性質に関する記述のうち、正しいのはどれか。

2つ選べ。


 1 粉砕しても、その比表面積は変化しない。

 2 粉砕すると、安息角は小さくなる。

 3 粒子径が大きいほど、空隙率が大きい粉体層を形成する。

 4 個数平均径 Dと質量平均径 Dを比較すると、Dn < Dである。

 5 ガス吸着法や空気透過法による粒子径測定では、粒度分布は得られない。






比表面積とは、単位質量あたりの表面積、又は、単位体積あたりの表面積です。
粉砕すると、質量、総体積は変わらず、表面積が大きくなるため
比表面積は大きくなります。

よって、比表面積は変化しないわけではないので、選択肢 1 は誤りです。


安息角とは、粉体を静かに落下させた時に、円すい形に堆積した時の
円すいの母線と、水平面のなす角です。

粒子径が小さくなると、安息角は一般に増加します。
粉砕するとは、粒子径が小さくなるということなので
安息角は大きくなります。よって、選択肢 2 は誤りです。


空隙率とは、単位体積あたりのすきまの割合のことです。
粒子径が「小さく」なるほど、凝集性が大きくなり
空隙率が大きくなることが知られています。

よって、選択肢 3 は誤りです。


個数平均径とは


※niは、粒子数。diは粒子径。
です。
一般に、他の平均径よりも、分布の形に関係なく、小さくなります。


質量平均径とは


※niは、粒子数。diは粒子径。
です。
一般に、他の平均径よりも、分布の形に関係なく、大きくなります。



ガス吸着法や、空気透過法は、粉体粒子の比表面積を求める測定法です。
よって、粒度分布を得ることはできません。

ガス吸着法のイメージ




空気透過法のイメージ

比表面積は、コゼニー・カーマンの式と呼ばれる、以下の式で求めることができます。



※μ0は、通過させる気体の平均流速
※⊿pは、圧力損失、gc,kは定数。
※μが流体の粘度、Lが通過させる層の長さ
※εは、粉体の空隙率
※S0は、比表面積



以上より、正解は 4,5 です。