JPH0342569A - 粉粒体の付着水分，湿分の測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、陶磁器や耐火物の原料粘土の含水率管理、穀
物や製粉など食品や医薬品等の湿分測定、コンクリート
製造時の配合管理における骨材やセメントの水分の測定
などに好適に利用できる簡便な粉粒体の付着水分、湿分
等の測定方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、粘土、製粉等の粉体や穀物、砂礫等の粒体（以下
、まとめて粉粒体という）の付着水分や湿分を測定する
方法としては、一般に乾燥法が広く行われている。これ
は、粉粒体試料を加熱、凍結、真空（又は減圧）などの
手段を用いて乾燥させ、その乾燥前後の粉粒体試料の重
量差から求めるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の粉粒体の付着水分、湿
分等の測定方法にあっては、次のような問題点があった
。

■　乾燥に要する時間が長く迅速な測定ができない。

■　乾燥設備が大掛かりで、現場測定の場合などに要望
される簡便な測定には適さない。

■　乾燥により粉粒体が変質する場合がある。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、簡便、迅速で且
つある程度の精度を有し、試料が変質するおそれもなく
汎用性の高い粉粒体の付着水分、湿分等の測定方法を提
供して、上記従来の問題点を解決することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成する本発明は、粉粒体から一定量の試
料を採取し、この採取試料に対して濃度既知の特定のイ
オンを含む標準水溶液を一定量添加し、その添加後の水
溶液中の前記特定イオンの濃度を測定する。

そして上記試料に添加前後の標準水溶液の特定イオン濃
度の変化に基づいて、粉粒体の付着水分。

湿分を算出する。

しかして、前記粉粒体に予め前記特定イオンが微量台ま
れている可能性があれば、同粉粒体から一定量採取した
他の試料に対し前記特定のイオンを含まない水溶液を一
定量添加して、その添加水中の前記特定イオンの濃度を
測定することにより予め試料中に含まれる特定イオンの
濃度をブランク値として求め、そのブランク値で前記添
加後の標準水溶液中の前記特定イオンの濃度を補正する
ことができる。

以下に、第１図ないし第５図に基づいて本発明の測定原
理を示す。

重量Ｓ、（ｇ）の粉粒体を秤り取り、この粉粒体試料に
対して、特定イオンを含まない水溶液Ｗ＋（ｇ）を混合
し、その混合後の試料中の特定イオンの濃度Ｒｏ（ｗｔ
／ｗｔχ、以下同様）を測定する。粉粒体にふくまれて
いる特定イオンの重量をＳｉ（ｇ）、粉粒体の付着水分
量をＳｗ（ｇ）とすると、粉粒体中に予め存在する特定
イオン濃度ＲＯ（Ｘ）は次の式で表せる。

以上はブランク試験である。

なお、粉粒体中に特定イオンが全く含まれていないこと
が予めＦｉｆ１認されている場合（すなわちＲ６＝Ｏの
場合）には、ブランク試験を省略することが可能である
。

一方、同じく重１ｓ（ｇ）の粉体体を秤り取り、この粉
粒体試料に対して、特定イオンを含まない水溶液Ｗｚ（
ｇ）と、濃度Ｒ，（Ｘ）の標準水溶液Ｗｓ（ｇ）を添加
して混合し、その混合後の特定イオンの濃度Ｒ（χ）を
測定する。

この人工的に混合された特定イオンは粉粒体試料の付着
水中に拡散する。その結果、標準水溶液中の特定イオン
濃度は付着水の量に応じて混合の前後で変化するから、
混合後の測定値Ｒ（Ｘ）は次の式で表せる。

ここで（１）式より また（２）式より （４）　−（３）より Ｒ× （Ｍｈ＋Ｗ：＋＋Ｓ、） Ｒｏ× （Ｗ、＋Ｓ、） ＝Ｒ，ＸＷ３ （５） が得られる。

この（５）式は、 濃度既知の標準水溶液中の特定イ について、 物質収支を表している。

これをＳｗ（ｇ）の式に展開すると −・　（６） となる。

以上が基本原理である。

しかし、 この基本原理 には第２図〜第５図に示す４種類が考えられる。

これらは、粉粒体の付着水分ｉｔｓ、４（ｇ）を求める
式が異なる。これを以下に示す。

Ａケース （１）ブランクを測定した場合（第２図）重Ｍ　Ｓ　（
ｇ）の粉粒体試料に対して、特定イオンを含まない水溶
液を混合し、この混合後の特定イオンの濃度Ｒｏ　（χ
）を測定する。

重量Ｓ　（ｇ）の粉粒体試料に対して、特定イオンを含
まない水溶液を混合する。更に、濃度Ｒｓ（Ｚ）の標準
水溶液Ｗｓを添加して混合し、この混合後の特定イオン
の濃度Ｒ（Ｘ）を測定する。

Ｗ＝Ｗ２＝Ｗ、、Ｗ、＝Ｗ、なので基本原理の（６）弐
のＳｗ（ｇ）は次のようになる。

（２）ブランクを測定しない場合（第３図）（１）と同
様でブランク試験を行わない場合Ｗ１＝０、Ｗ＝Ｗ２、
Ｗ、−Ｗ、、Ｒｏ−０なので基本原理の（６）式のＳｗ
（ｇ）は次のようになる。

Ｂケース （１）ブランクを測定した場合（第４図）重１ｓ（ｇ）
の粉粒体試料に対して、特定イオンを含まない水溶液を
混合し、この混合後の特定イオンの濃度Ｒｏ（％〉を測
定する。

重量Ｓ　（ｇ）の粉粒体試料に対して、濃度Ｒｓ（′ｔ
）の標準水溶液Ｗを添加して混合し、この混合後の特定
イオンの濃度Ｒ（Ｘ）を測定する。

Ｗ＝Ｗ、＝Ｗ、、Ｗ２＝０なので基本原理の（６）式の
３％、ｌ（ｇ）は次のようになる。

（２）ブランクを測定しない場合（第５図）（１）と同
様でブランク試験を行わない場合Ｗ１＝０、Ｗ２＝０、
Ｗ＝Ｗ、、Ｒ０＝０なので基本原理の（６）式のＳｗ（
ｇ）は次のようになる。

尺 そこで、粉粒体の付着水分Ｉ　Ｓ　ｈ　（ｇ）を粉粒体
の試料重量Ｓ　（ｇ）に対する比率（湿潤基準の付着水
分Ｗ。（２））で表すと ） となり、付着水分Ｗ１．ｌ（χ）が得られる。

かくして、粉粒体試料の採取重量Ｓ、特定イオンの標準
水溶液の添加重量Ｗ、その濃度Ｒ８が既知であるから、
特定イオン添加前後の当該イオン濃度Ｒｏ、Ｒを測定す
れば、（１１）式から粉粒体試料の付着水分又は湿分の
比率すなわち付着水率を求めることができる。

ここに、上記の特定イオンとは、次のような条件にかな
うものをいう。

■　粉粒体試料中に殆ど含有されていないか、含有され
ていても極く僅かであるもの。

■　粉粒体試料が当該イオンと反応したり、溶解したり
しないこと。

■　特定イオンを粉粒体試料に添加した際に、粉粒体試
料中の付着水分や湿分のよって希釈されて、そのイオン
濃度が定量的に変化すること。

■　濃度の測定法としである程度の精度を有し、且つ試
験方法が簡単であること。

これらの条件を一般的に満たし得るものとしては、例え
ばＣ１−、Ｉ−、Ｂｒ−、Ｓ”−等から選定することが
できる。

イオン濃度の測定法としては、周知の種々の方法が適用
可能であるが、例えば電位差滴定方法や電量滴定方法な
どは、汎用の測定器が使用でき、比較的簡単に短時間で
測定できて好都合である。

〔実施例１〕 含水率の異なる川砂を粉粒体試料として、本発明による
測定を行い、その結果を加熱乾燥法で行った水分測定値
と比較した。

特定イオンの水溶液として、Ｃ１−濃度（Ｒ８）が０．
６％のＮａＣ１標準溶液を選定した。

試料採取型！ｉ　（Ｓ）は１５０．　ＯＯｇとした。

標準溶液及びＣ１−を含まないブランク試験用の水の添
加量Ｗは、試料に対する添加割合が２２〜３０％となる
範囲で変化させた。

Ｃｌ−濃度Ｒ及びＲｏの測定は、電位差滴定方法を用い
た。

測定手順は次の通りである。

Ａニブランク試験 （１）　　所定量（Ｓ）の試料を計り取り、適当な容器
に移す。

（２）その容器内に、Ｃｌ−を含まないブランク試験用
の水を所定量（Ｗ）添加してよく撹拌する。

（３）添加した水を試料からろ過して分別し、そのろ液
中のＣ２−濃度（Ｒｏ）を、電位差滴定方法で求める。

Ｂ：本試験 （４）同じ試料を上記と同量（Ｓ）だけ計り取り、容器
に移す。

（５）その容器内に、ＣＺ−濃度（Ｒ，）０．６％のＮ
ａ　Ｃ１，標準溶液を所定量（Ｗ）添加してよく撹拌す
る。

（６）添加した標準溶液を試料からろ過して分別し、そ
のろ液中のＣ１−濃度（Ｒ）を、電位差滴定方法で求め
る。

（７）、　（９）式を用いて、試料の付着水率Ｗ。％を
算出する。

Ｃ：加熱乾燥法による含水率測定。

（８）同じ川砂試料を採取して、恒量に達するまで１１
０’Ｃに加熱乾燥し、その乾燥前後の試料重量減量を測
定して含水率を求めた。

上記試験結果を、表１に示す。

乾燥法の含水率は砂の粒子内の水分と表面付着水との合
計水分を表しているのに対して、本発明のイオン濃度法
の場合は、標準溶液中のＣＩ−が拡散することができな
い粒子内の水分は含まれない。

表 上表の結果をグラフに表すと、第６図、第７図のように
なり、本イオン濃度法の結果と乾燥法の結果との間に一
定の関係が認められた。

〔実施例２〕 本イオン濃度法による水分測定値についての、標準溶液
添加後から濃度測定時迄の経過時間の影響を検討した。

Ｃ１−濃度０．６％のＮａＣ１標準溶液を、試料川砂に
対して２５％の割合に添加し、その添加後の静置時間を
１０分、３０分、６０分、２時間。

４時間、８時間、２４時間とし、各静置時間毎に添加標
準溶液のＣＩ！−濃度を電位差滴定方法で測定した。

その結果を表２および第８図に示す。本イオン濃度法に
より求めた付着水率は、物質固有の平衡状態の値である
ことが判明した。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、所定量の粉粒体
試料を採取し、これに濃度既知の特定イオンの水溶液を
添加した場合の添加前後の特定イオン濃度の差から、粉
粒体の付着水分または湿分の量を求めるものとした。そ
のため、乾燥時間を必要とせず、乾燥設備等の大掛かり
な設備も不要で、乾燥により粉粒体が変質するおそれも
なく、簡便、迅速に且つある程度の精度をもって粉粒体
の付着水分、湿分等を測定することができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はそれぞれ本発明の測定方法の概念
図、第６図、第７図は本発明の方法による砂の水分測定
結果を従来の加熱乾燥法による結果と比較して示す図、
第８図は本発明の方法による砂の水分測定における標準
溶液添加後の静置時間の影響を表す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）粉粒体から一定量の試料を採取し、 この採取試料に対して濃度既知の特定のイオンを含む標
   準水溶液を一定量添加し、 その添加後の水溶液中の前記特定イオンの濃度を測定し
   、 上記試料に添加前後の標準水溶液の特定イオン濃度の変
   化に基づいて、粉粒体の付着水分、湿分を算出すること
   を特徴とする粉粒体の付着水分、湿分の測定方法。
2. （２）前記粉粒体から一定量採取した他の試料に対し前
   記特定のイオンを含まない水溶液を一定量添加して、そ
   の添加水中の前記特定イオンの濃度を測定することによ
   り予め試料中に含まれる特定イオンの濃度をブランク値
   として求め、 そのブランク値で前記添加後の標準水溶液中の前記特定
   イオンの濃度を補正することを特徴とする請求項（１）
   記載の粉粒体の付着水分、湿分の測定方法。