입자 크기(입도)란 무엇인가?
- 입도란 입자의 크기를 의미하며, 입도분석기는 이를 측정하는 장비입니다. 다양한 모양의 입자를 등가구 이론으로 하나의 숫자로 표현하여 품질관리와 제품 규격 확인에 활용됩니다.
입도분석의 기본 원리를 설명 드리는 첫번째 시간입니다.
입자 크기(입도) 측정
크기가 20*10*5mm 인 성냥갑의 사이즈는 얼마일까? 아마 크기가 20mm라고 정확하게 대답할 수 없을 것이다. 하나의 고유 수치로 3차원으로 된 성냥갑을 묘사할 수 없기 때문이다.
명백하게 모래의 입자나 페인트 깡통 안의 색소 입자와 같은 복잡한 모양에서는 더욱 입자 크기(입도)를 말하기 어려워진다.
허나 품질관리를 하는 담당자라면 입자를 묘사하는데 하나의 숫자이길 원할 것이다. 예를 들어 마지막으로 만들어진 제품의 평균 입자 크기(입도)가 증가되었는지 감소되었는지 규정에 맞추어 출고되었는지 확인을 원할 것이다.
어떻게 우리는 오직 하나의 숫자로 3 차원적인 물체를 표현할까?
Equivalent spheres, 상당구의 입자 크기(입도)
하나의 유일한 숫자로 표현 가능한 구가 있다. 만약 우리가 50μm 크기인 하나의 구를 말할 때 이것은 정확하게 표현 가능하다. 50μm 크기 큐브의 모서리와 대각선을 말할 때는 표현을 할 수 없다.
많은 특징이 있는 성냥갑은 하나의 숫자로 표현 가능하다. 예를 들면 부피와 표면적에 관련한 무게는 하나의 특정한 수이다. 그렇다면 만약 성냥갑의 무게를 측정하는 기술이 있다면 우리는 성냥갑의 무게를 구의 무게로 변환할 수 있다.
기억해야 할 것은 weight=4⁄3 πr3 • P
이것이 equivalent sphere 이론이다. 우리는 어떤 입자의 성질을 측정하고 구라고 언급한 입자를 가정한다. 그러므로 입자를 표현하기 위한 하나의 특정한 수(구의 직경)로 입도를 얻는다. 그러나 만약 실린더의 모양이나 크기가 변한다면 부피/무게는 달라질 것이다. 그리고 등가 구형 모델로서 우리는 최소한 그것은 더 작아지거나 커졌다고 말할 수 있다.
예를 들어, 100 x 20μm 실린더의 상당구 (Equivalent spherical) 입자 크기(입도)는?
이어서 읽기 – 다운로드