ISO 13318-1-2001 Determination of particle size distribution by centrifugal liquid sedimentation methods - Part 1 General principles and guidelines《用离心液体沉积法测定粒度.pdf

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1、Numro de rfrence ISO 13318-1:2001(F) ISO 2001 NORME INTERNATIONALE ISO 13318-1 Premire dition 2001-03-01 Dtermination de la distribution granulomtrique par les mthodes de sdimentation centrifuge dans un liquide Partie 1: Principes gnraux et lignes directrices Determination of particle size distribut

2、ion by centrifugal liquid sedimentation methods Part 1: General principles and guidelinesISO 13318-1:2001(F) PDF Exonration de responsabilit Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditions de licence dAdobe, ce fichier peut tre imprim ou visualis, mai

3、s ne doit pas tre modifimoins que lordinateur employcet effet ne bnficie dune licence autorisant lutilisation de ces polices et que celles-ci y soient installes. Lors du tlchargement de ce fichier, les parties concernes acceptent de fait la responsabilit de ne pas enfreindre les conditions de licenc

4、e dAdobe. Le Secrtariat central de lISO dcline toute responsabilit en la matire. Adobe est une marque dpose dAdobe Systems Incorporated. Les dtails relatifs aux produits logiciels utiliss pour la cra t i o nd up r sent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info du fichier; les paramt

5、res de cration PDF ont t optimiss pour limpression. Toutes les mesures ont t prises pour garantir lexploitation de ce fichier par les comits membres de lISO. Dans le cas peu probable o surviendrait un problme dutilisation, veuillez en informer le Secrtariat central ladresse donne ci-dessous. ISO 200

6、1 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lISO ladresse ci-aprso ud uco

7、 m i t membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax. + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.ch Web www.iso.ch Imprim en Suisse ii ISO 2001 Tous droits rservsISO 13318-1:2001(F) ISO 2001 Tous droits rservs iii Sommaire Page

8、 Avant-proposiv Introduction.v 1 Domaine dapplication 1 2R frences normatives .1 3 Termes, dfinitions et symboles2 4 Principes.4 5 Seuil granulomtrique, limites de forme et de porosit 10 6 Conditions dessai .11 7 chantillonnage .12 8P r paration pour la sdimentomtrie12 9 Duplication et validation de

9、s essais12 10 Rapport de rsultats13 Annexe A (informative) Effet de la hauteur de la zone de mesurage.15 Annexe B (informative) Exactitude de la loi de Stokes en fonction du nombre de Reynolds.16 Bibliographie .17ISO 13318-1:2001(F) iv ISO 2001 Tous droits rservs Avant-propos LISO (Organisation inte

10、rnationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confiea u x comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une t u d eal ed r o i td ef a i r ep a r t i ed uc o m i

11、 t technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les No

12、rmes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 3. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins d

13、es comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lm e n t sd el ap r sente partie de lISO 13318 peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit

14、et averti de leur existence. La Norme internationale ISO 13318-1 a t labore par le comit technique ISO/TC 24, Tamis, tamisage et autres mthodes de sparation granulomtrique, sous-comit SC 4, Granulomtrie par des mthodes autres que le tamisage. LISO 13318 comprend les parties suivantes, prsentes sous

15、le titre gnral Dtermination de la distribution granulomtrique par les mthodes de sdimentation centrifuge dans un liquide: Partie 1: Principes gnraux et lignes directrices Partie 2: Mth o dedep ho to s dimentation centrifuge Partie 3: Mthode centrifuge aux rayons X Les annexes A et B de la prsente pa

16、rtie de lISO 13318 sont donnes uniquement titre dinformation.ISO 13318-1:2001(F) ISO 2001 Tous droits rservs v Introduction Les mthodes danalyse granulomtrique par sdimentation centrifuge font partie des mthodes couramment utilises pour dterminer la distribution granulomtrique de nombreuses poudres.

17、 Les mthodes centrifuges sappliquent gnralement aux chantillons dune tendue granulomtrique comprise entre 0,1 m et 5 m, et lorsque les conditions de sdimentation pour un nombre de Reynolds 0,25 sont satisfaites. Il est impossible de spcifier une mthode unique danalyse granulomtrique qui puisse couvr

18、ir les nombreux types de matriaux diffrents rencontrs, mais il est possible de recommander des mthodes susceptibles dtre appliques la majorit des cas. Le but de la prsente partie de lISO 13318 est dobtenir une uniformit de procdure pour toute mthode centrifuge slectionne pour faciliter les comparais

19、ons des analyses granulomtriques effectues dans les laboratoires diffrents. Les mthodes de sdimentation centrifuge peuvent tre utilises comme partie intgrante dun projet de recherche impliquant une analyse de la distribution granulomtrique dun matriau; comme partie intgrante dune procdure de contrle

20、 de la production dun matriau dans laquelle la distribution granulomtrique est importante; en tant que base dun contrat de fourniture de matriau dans les limites de spcification indiques. Les mthodes par sdimentation par gravit sont traites dans lISO 13317-1, lISO 13317-2, et lISO 13317-3.NORME INTE

21、RNATIONALE ISO 13318-1:2001(F) ISO 2001 Tous droits rservs 1 Dtermination de la distribution granulomtrique par les mthodes de sdimentation centrifuge dans un liquide Partie 1: Principes gnraux et lignes directrices 1 Domaine dapplication La prsente partie de lISO 13318 couvre les mthodes permettant

22、 de dterminer les distributions granulo- mtriques des matires particulaires, gnralement dans ltendue granulomtrique comprise entre 0,1 m et 5 m, par sdimentation centrifuge dans un liquide. NOTE La prs e n t ep a r t i ed el ISO 13318 peut impliquer lutilisation de produits et la mise en uvre de mod

23、es opratoires et dappareillages caractre dangereux. Elle nest pas destine traiter de tous les problmes de scurit lis son utilisation. Il incombe lutilisateur de la prs e n t ep a r t i ed el ISO 13318 dtablir, avant de lutiliser, des pratiques appropries dhygine et de scurit et de dterminer lapplica

24、bilit des restrictions rglementaires. Les mthodes de dtermination de la distribution granulomtrique dcrites dans la prsente partie de lISO 13318 sont applicables aux boues liquides ou aux matires particulaires pouvant tre disperses dans des liquides et dans certaines mulsions. Il est ncessaire quil

25、y ait une diffrence positive de masse volumique entre les phases discrtes et continues, bien que la photosdimentation centrifuge puisse tre utilise dans le cas dmulsions avec lesquelles les gouttelettes deau sont moins denses que le liquide dans lequel elles sont disperses. 2R frences normatives Les

26、 documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la prsente partie de lISO 13318. Pour les rfrences dates, les amendements ultrieurs ou les rvisions de ces publications ne sappliquent pas. Toutefois, l

27、es parties prenantes aux accords fonds sur la prsente partie de lISO 13318 sont invites rechercher la possibilit dappliquer les ditions les plus rcentes des documents normatifs indiqus ci-aprs. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document normatif en rfrence sapplique. Les membres de l

28、ISO et de la CEI possdent le registre des Normes internationales en vigueur. ISO 758, Produits chimiques liquides usage industriel Dtermination de la masse volumique 20 C. ISO 787-10, Mthodes gnrales dessai des pigments et matires de charge Partie 10: Dtermination de la masse volumique Mthode utilis

29、ant un pycnomtre. ISO 2591-1, Tamisage de contrle Partie 1: Modes opratoires utilisant des tamis de contrle en tissus mtalliques et en tles mtalliques perfores. ISO 8213, Produits chimiques usage industriel Techniques de lchantillonnage Produits chimiques solides de petite granulomtrie et agglomrats

30、 grossiers. ISO 9276-1, Reprsentation de donnes obtenues par analyse granulomtrique Partie 1: Reprsentation graphique. ISO 14887, Prparation de lchantillon Procdures pour la dispersion des poudres dans des liquides.ISO 13318-1:2001(F) 2 ISO 2001 Tous droits rservs 3 Termes, dfinitions et symboles 3.

31、1 Termes et dfinitions Pour les besoins de la prsente partie de lISO 13318, les termes et dfinitions suivants sappliquent. 3.1.1 vitesse limite de sdimentation vitesse dune particule dans un liquide calme, laquelle la force due la pesanteur exerce sur la dite particule est quilibre par la rsistance

32、exerce par le liquide 3.1.2 diamt r ed eS t o k e s diamtre sphrique quivalent de la particule de mme masse volumique et de mme vitesse limite de sdimentation que la particule relle dans le mme liquide dans des conditions dcoulement laminaire 3.1.3 pores ouverts cavitsre li es la surface extrieure d

33、e la particule soit directement, soit les unes par les autres 3.1.4 pores ferms cavits obstrues par la matire solide environnante et inaccessibles depuis la surface extrieure 3.1.5 r e fusdetamis a ge partie de la charge qui nest pas passe travers les ouvertures dun tamis spcifi 3.1.6 tamisat passan

34、t de tamisage partie de la charge qui est passe travers les ouvertures dun tamis spcifi 3.1.7 masse volumique effective de la particule masse de la particule divise par le volume de liquide quelle dplace 3.1.8 masse volumique vraie de la particule masse de la particule divise par le volume de liquid

35、e quelle occuperait, en excluant tous les pores (ouverts ou ferms) ainsi que les fissures superficielles NOTE Elle est parfois appele masse volumique absolue de la particule. 3.2 Symboles Pour les besoins de la prsente partie de lISO 13318, les symboles suivants sappliquent.ISO 13318-1:2001(F) ISO 2

36、001 Tous droits rservs 3 Grandeur Symbole Unit Unit drive Masse volumique Masse volumique effective de la particule s kg m 3 g cm 3 Masse volumique du liquide l kg m 3 g cm 3 Viscosit du liquide Pasm P a s Acclration due la pesanteur g m s 2 Hauteur de sdimentation h mm m Temps de sdimentation t s T

37、emps auquel le dtecteur franchit M minp t limit s Diamtre de Stokes x St m m Diamtre de Stokes des particules, dans la zone de mesurage, depuis la position r i x i m m Diamtre de Stokes suprieur x St,U m m Diamtre de Stokes infrieur x St,L m m Diamtre de particule sortant de la zone de mesurage x St

38、,p m m Diamtre de particule entrant dans la zone de mesurage x St,p p m m Vitesse limite de sdimentation v m s 1 m s 1 Nombre de Reynolds Re Sans dimension Paramtre synthtique K 1 m 2 s Paramtre synthtique K 2 m 3 s 1 Constante de balayage hyperbolique K balayage m s Constante de Boltzmann k J K 1 T

39、emprature absolue T K Incertitude de classe granulomtrique due la diffusion thermique f diff Sans dimension Coefficient dextinction pour une particule de taille x i E i Sans dimension Rapport de rsolution P Sans dimension Rsolution hauteur de zone limite P zone Sans dimension Distance de la particul

40、e l a xedero tati on r mm m Distance de la particule l a xedero tati on un instant t r t mm m Position de dpart du diamtre des particules x i r i m m Moyenne statistique des changements de position dans une direction pour un grand nombre de particules: distance efficace r TB,t m m Distance de laxe d

41、e rotation linterface air/liquide de lchantillon (rayon du vortex) S mm m Distance de laxe de rotation la paroi de la centrifugeuse (rayon du disque intrieur) R mm m Vitesse de rotation de la centrifugeuse (tours/min) N r min 1 ISO 13318-1:2001(F) 4 ISO 2001 Tous droits rservs Grandeur Symbole Unit

42、Unit drive Distance de la particule depuis laxe de rotation jusqu la zone de mesurage (rayon de mesurage) M mm m paisseur de la zone de mesurage M m m Distance pour la rsolution minimale acceptable relative la zone de mesurage (M ) M minp m Fraction massique des particules de diamtre infrieur x i F

43、i Sans dimension Concentration mesure (relative) C Sans dimension Rapport (M/S) 2 y Sans dimension y i (x i /x j ) 2 (selon lquation de Kamack) y ij Sans dimension Vitesse angulaire de la centrifugeuse ( 2 60 N ) rad s 1 4P r i n c i p e s 4.1 Gnralits Les mthodes de sdimentation par centrifugation

44、sont fondes sur la vitesse de sdimentation, sous linfluence dun champ dacclration centrifuge, des particules dans un liquide. La relation entre la vitesse de sdimentation et la granulomtrie se rduit la relation de Stokes (1) avec des nombres de Reynolds faibles. Il est recommand que le nombre de Rey

45、nolds ne dpasse pas 0,25 lorsque linexactitude de la dtermination de la valeur du diamtre de Stokes ne dpasse pas 3 %. Les analyses de sdimentation de Stokes dpendent de lapplicabilit de la loi de Stokes. Cette loi dfinit la relation entre la granulomtrie et le changement de hauteur (dans le liquide

46、 de suspension) de la particule en fonction du temps de chute de la particule, sous linfluence dun champ gravitationnel, une fois sa vitesse limite atteinte. Cette relation peut tre exprime sous la forme suivante: () = 2 slS t chute 18 gx t h (1) Le diamtre de Stokes de la particule peut tre dtermin

47、partir de la hauteur de chute de la particule pendant un temps donn, t. = () chute St sl 18 h x gt (2) Les principes de base de la sdimentation gravitationnelle ne sont pas affects dans une analyse centrifuge, lexception du facteur g de la loi de Stokes voir quation (2), qui devient alors une variable lie la vitesse et au rayon de rotation de la particule. Avec la sdimentation centrifuge, la vitesse dune particule d