JPS59159049A - コロイド粒子の比重測定法 - Google Patents
コロイド粒子の比重測定法Info
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- JPS59159049A JPS59159049A JP3315083A JP3315083A JPS59159049A JP S59159049 A JPS59159049 A JP S59159049A JP 3315083 A JP3315083 A JP 3315083A JP 3315083 A JP3315083 A JP 3315083A JP S59159049 A JPS59159049 A JP S59159049A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/04—Investigating sedimentation of particle suspensions
- G01N15/042—Investigating sedimentation of particle suspensions by centrifuging and investigating centrifugates
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はコロイド粒子の比重を測定する方法に係り、詳
細には、微細粒子を透明液中に分散せしめ、遠心力の場
においてその沈降または浮上の状況を液の吸光度の経時
変化によって測定し、また微細粒子の粒度分布等を測定
する粒度分布測定装置を用いて、コロイド粒子の比重を
簡便かつ確実に測定する方法に関する。
細には、微細粒子を透明液中に分散せしめ、遠心力の場
においてその沈降または浮上の状況を液の吸光度の経時
変化によって測定し、また微細粒子の粒度分布等を測定
する粒度分布測定装置を用いて、コロイド粒子の比重を
簡便かつ確実に測定する方法に関する。
自動車等の車両に搭載する内燃機関においては、燃料消
費率の低下、排ガスによる公害の防除等の厳しい要求を
満足するために、そのシリンダ内における燃焼状況につ
いて各種の分析研究が行なわれている。その−環として
、燃焼の結果として生成でれる炭素の微粒子の性質を探
究することが必潤滑油に混入して回収されるが、通常こ
の粉粒子の粒径はきわめて小さく、潤滑油中にコロイド
状になって分散している。
費率の低下、排ガスによる公害の防除等の厳しい要求を
満足するために、そのシリンダ内における燃焼状況につ
いて各種の分析研究が行なわれている。その−環として
、燃焼の結果として生成でれる炭素の微粒子の性質を探
究することが必潤滑油に混入して回収されるが、通常こ
の粉粒子の粒径はきわめて小さく、潤滑油中にコロイド
状になって分散している。
この炭素の微粒子の成因や組成を探究する罠はその真比
重を知ることが大切であるが、このようなコロイド粒子
は従来法に述べるような理由で、その真比重を求めるこ
とが困難であった。すなわち、このようなコロイド粒子
を液から分離して空中に収出し、その体積と1錠とを測
定して比重を求めても、各粒子間には空気が含有されて
いるため、見掛けの比重は測定できても真比重は求める
ことができない。−!た、粒子状物体は、その推定真比
重に近い比重を持つ多種の液体を調合し、その中に混入
して沈降または浮上の状況を観察してその真比重を知る
ことができるが、コロイド粒子は液中における分散活動
がきわめて激しいため、沈降または浮上の状況の観察が
鉦しく、この方法もとることができない。
重を知ることが大切であるが、このようなコロイド粒子
は従来法に述べるような理由で、その真比重を求めるこ
とが困難であった。すなわち、このようなコロイド粒子
を液から分離して空中に収出し、その体積と1錠とを測
定して比重を求めても、各粒子間には空気が含有されて
いるため、見掛けの比重は測定できても真比重は求める
ことができない。−!た、粒子状物体は、その推定真比
重に近い比重を持つ多種の液体を調合し、その中に混入
して沈降または浮上の状況を観察してその真比重を知る
ことができるが、コロイド粒子は液中における分散活動
がきわめて激しいため、沈降または浮上の状況の観察が
鉦しく、この方法もとることができない。
本発明はコロイド粒子の比重測定の以上述べた困難性を
解消し、簡便かつ確実にコロイド粒子の比重を測定しう
る方法を提供することを目的としている。
解消し、簡便かつ確実にコロイド粒子の比重を測定しう
る方法を提供することを目的としている。
本発明は粒状物体を含有した液を遠心力の場に置き、そ
の液の中央部付近の吸光度の経時変化を測定することに
よって、粒状物体の沈降または浮上の割合、粒状物体の
粒度分布等を測定しうる粒度分布測定装置を用い、数種
の重液を調合した中から被測定粒子の真比重に最も近接
し、かつ真比重よりも軽いものと亘いものとの2種を選
定し、その両者例対する被測定粒子の沈降または浮上の
割合から真比重を求めることによって前記目的を構成し
ている。
の液の中央部付近の吸光度の経時変化を測定することに
よって、粒状物体の沈降または浮上の割合、粒状物体の
粒度分布等を測定しうる粒度分布測定装置を用い、数種
の重液を調合した中から被測定粒子の真比重に最も近接
し、かつ真比重よりも軽いものと亘いものとの2種を選
定し、その両者例対する被測定粒子の沈降または浮上の
割合から真比重を求めることによって前記目的を構成し
ている。
以下図面に基いて本発明の実施例について説明する。第
1図は本発明に使用する粒度分布測定装置の概略の構成
を例示した図である。同図において、はぼ円板状をなす
回転ディスク1の中央部は駆動装置2に連栢されており
、駆動装置#、2はモータ、増速機等から成っている。
1図は本発明に使用する粒度分布測定装置の概略の構成
を例示した図である。同図において、はぼ円板状をなす
回転ディスク1の中央部は駆動装置2に連栢されており
、駆動装置#、2はモータ、増速機等から成っている。
回転ディスクlの両辺部には遠心沈降用セル3を収付け
るための溝IAが設けられておシ、回転ディスク1の溝
IAに近接してランプ4がケース等(図示していない〕
に固定して取付けられている。第2図(イ)は遠心沈降
用セル3に用いられるセルの概略の構造を示す斜視図で
あpl(ロ)はこのセルに使用する蓋を示した斜視図で
ある。同図において、遠心沈降用セル3は筒状(図示の
ものは四角筒状)の容器であり、その口の部分には盆5
か取付けられるようになっている。蓋5は本体5Aと容
器内に押入される泡取り5Bとから成っている1、遠心
沈降用セル3に蓋5をしたとき、その泡取、95Bの端
部の位置は(イ)図ニオイて2点鎖線で示されているが
、この2点鎖線から図の下部が被測定物を収納する部分
であり、この部分のほぼ中央部で、筒軸に対して対称な
2個所P、Q部は透明な窓部となっている。
るための溝IAが設けられておシ、回転ディスク1の溝
IAに近接してランプ4がケース等(図示していない〕
に固定して取付けられている。第2図(イ)は遠心沈降
用セル3に用いられるセルの概略の構造を示す斜視図で
あpl(ロ)はこのセルに使用する蓋を示した斜視図で
ある。同図において、遠心沈降用セル3は筒状(図示の
ものは四角筒状)の容器であり、その口の部分には盆5
か取付けられるようになっている。蓋5は本体5Aと容
器内に押入される泡取り5Bとから成っている1、遠心
沈降用セル3に蓋5をしたとき、その泡取、95Bの端
部の位置は(イ)図ニオイて2点鎖線で示されているが
、この2点鎖線から図の下部が被測定物を収納する部分
であり、この部分のほぼ中央部で、筒軸に対して対称な
2個所P、Q部は透明な窓部となっている。
勿論遠心沈降用セル3の全体を透明材から成形してもよ
く、その場合は特に窓部な設ける必要はない。回転ディ
スクlの溝IAには遠心沈降用セル3を、その蓋5を中
心側にし、1対の透明窓をディスクlの面に平行な状態
で取付けるが、mlAのijJ記透明窓に接する部分は
通孔または透明窓となっており、シたがってランプ4の
光はこれらの透明窓を通過してディスク1の反対側に到
達する(第1図参照)。またランプ4の回転ディスクJ
に対する反対側にはランプ4の光を受光しうる位置に受
光索子6Aが設置され、またランプ4の元を@接受光(
7うる位置に受光素子6B(ドリフト補正用に使用され
る。)が設けられている。筐たこの粒度分布測定装置に
は計算表示機@7が設けられており、計算表示桟構7に
は各受光素子6A。
く、その場合は特に窓部な設ける必要はない。回転ディ
スクlの溝IAには遠心沈降用セル3を、その蓋5を中
心側にし、1対の透明窓をディスクlの面に平行な状態
で取付けるが、mlAのijJ記透明窓に接する部分は
通孔または透明窓となっており、シたがってランプ4の
光はこれらの透明窓を通過してディスク1の反対側に到
達する(第1図参照)。またランプ4の回転ディスクJ
に対する反対側にはランプ4の光を受光しうる位置に受
光索子6Aが設置され、またランプ4の元を@接受光(
7うる位置に受光素子6B(ドリフト補正用に使用され
る。)が設けられている。筐たこの粒度分布測定装置に
は計算表示機@7が設けられており、計算表示桟構7に
は各受光素子6A。
6Bからイぎ号が入力するようになっている。さらに回
転ディスク1に近接して位置検出器8が設置されておジ
、この位1直検出器8は回鴨ディスク1が回転している
ときは、遠心沈降用セル3の位置を検出し、それがラン
プ4に最も近接したときにのみランプ4が発光するよう
にランプ4の回路に41τ号を送っている。
転ディスク1に近接して位置検出器8が設置されておジ
、この位1直検出器8は回鴨ディスク1が回転している
ときは、遠心沈降用セル3の位置を検出し、それがラン
プ4に最も近接したときにのみランプ4が発光するよう
にランプ4の回路に41τ号を送っている。
いま遠心沈降用セル3に透明液中に被測定微粒子を分散
せしめて収納し、回転ディスク1を回転せしめれば、計
算表示桟構7は各受光素子6A〜6Bからの信号を受け
て遠心沈降用セル3の咳光度の経時変化を計算し表示す
ることができ、またこれらのデータとストークスの法則
とから、被測定微粒子の粒度分布を測定−4−ることか
できる。第I肉はこのようにして得られた吸光度の経時
変化の一例を示すグラフである。
せしめて収納し、回転ディスク1を回転せしめれば、計
算表示桟構7は各受光素子6A〜6Bからの信号を受け
て遠心沈降用セル3の咳光度の経時変化を計算し表示す
ることができ、またこれらのデータとストークスの法則
とから、被測定微粒子の粒度分布を測定−4−ることか
できる。第I肉はこのようにして得られた吸光度の経時
変化の一例を示すグラフである。
回転ディ・スフ1の最高回転数はディスク1の有効径(
遠心沈降用セル収伺部の平均径)が20〜30cm程度
で5.000γ戸以上が望1しく、有効径がこれより小
さくなれは数万〜10万rP程度にTることが望まれる
。いま有効径25釧、回転数を5 、OOOr7mとす
れは遠心加速度αは次の式で計算される。
遠心沈降用セル収伺部の平均径)が20〜30cm程度
で5.000γ戸以上が望1しく、有効径がこれより小
さくなれは数万〜10万rP程度にTることが望まれる
。いま有効径25釧、回転数を5 、OOOr7mとす
れは遠心加速度αは次の式で計算される。
α=γω2 = 536 (−/;2)この加速度と重
力の加速度との比Zは次の通りとなる。
力の加速度との比Zは次の通りとなる。
z = 536/9. sミ55
次に以上述べた粒度分布測定装置を用いて、コロイド粒
子の比重を測定する方法について工程順序を追って説明
する。
子の比重を測定する方法について工程順序を追って説明
する。
(α)先ず被ωり定コロイド粒子の推定真比重に近接し
た数棟の真比重を有する重液を調合する。目す記した炭
素のコロイド粒子にあってはその真比重が1.75程度
であると推定されるので、C(J4(比重= 1.59
9 )と、CzHABr、(比重=2.18)とを適宜
の比率で混合して混合液(重液)を調整する。このA桶
は重液の比重がきわめて正確である必要はる。
た数棟の真比重を有する重液を調合する。目す記した炭
素のコロイド粒子にあってはその真比重が1.75程度
であると推定されるので、C(J4(比重= 1.59
9 )と、CzHABr、(比重=2.18)とを適宜
の比率で混合して混合液(重液)を調整する。このA桶
は重液の比重がきわめて正確である必要はる。
(/I)以上述べた被測定コロイド粒子含有のM液を^
1」記粒反分布測定装置の遠心沈降用セルに入れて所定
時間ディスクを回転せしめる。この時間は前記した炭素
のコロイド粒子の場合を例にとれば、5〜10分間であ
る。前記したようにこの装置の遠Ib力は重力の50倍
以上にも及んでいるから、重散内における被測定粒子の
沈降または浮上は比軟的顕著であシ、被押j定粒子が沈
降したのかまたは浮上したのかの区別をつけることは比
較的容易である。
1」記粒反分布測定装置の遠心沈降用セルに入れて所定
時間ディスクを回転せしめる。この時間は前記した炭素
のコロイド粒子の場合を例にとれば、5〜10分間であ
る。前記したようにこの装置の遠Ib力は重力の50倍
以上にも及んでいるから、重散内における被測定粒子の
沈降または浮上は比軟的顕著であシ、被押j定粒子が沈
降したのかまたは浮上したのかの区別をつけることは比
較的容易である。
(C)前記工程(h)の観察によって各重液の比重が被
測定粒子の真北1(よりも小さいものと、大きいものと
の区別ができる。そこで1.3−重液のうちから被測定
粒子の真比重よシも小さく、かつ真比重に最も近接した
比重を有する重液(X重液)および被測定粒子の真比重
よりも犬きく、かつ真比重に最も近接した比重を有する
重液(7重液)を選定する。
測定粒子の真北1(よりも小さいものと、大きいものと
の区別ができる。そこで1.3−重液のうちから被測定
粒子の真比重よシも小さく、かつ真比重に最も近接した
比重を有する重液(X重液)および被測定粒子の真比重
よりも犬きく、かつ真比重に最も近接した比重を有する
重液(7重液)を選定する。
(d−)前記X重液およびYi故を得度調合する1、こ
の調合に際しては前工程(α)で行なった調合よρも重
液の比重を正確に出す必要があるので、メスシリンダを
用いることが望まれる。この調合されたX重液およびX
重液に被測定粒子を富むコロイド液を滴下攪拌する。
の調合に際しては前工程(α)で行なった調合よρも重
液の比重を正確に出す必要があるので、メスシリンダを
用いることが望まれる。この調合されたX重液およびX
重液に被測定粒子を富むコロイド液を滴下攪拌する。
(リ 前記工程(d)によって得られた被助」定粒子含
有のX重液およびyM<液を削記粒反分布測定装置の遠
心沈降用セルに入れて/’31r定時間回転ディスクを
回転させる。この際の所定時間は口1」記工程(h)に
おける時間よりも長くとることが望ましく、^1j記し
た炭素のコロイド粒子の場合を例にとれば、30〜60
分が必要である。この所定時間経過後のX重液における
被測定粒子の沈下比率(X%)およびY重液における被
測定粒子の浮上比率(y%)を第3図に例示したような
測定開始時と終了時の吸光度の低下率から測定する。
有のX重液およびyM<液を削記粒反分布測定装置の遠
心沈降用セルに入れて/’31r定時間回転ディスクを
回転させる。この際の所定時間は口1」記工程(h)に
おける時間よりも長くとることが望ましく、^1j記し
た炭素のコロイド粒子の場合を例にとれば、30〜60
分が必要である。この所定時間経過後のX重液における
被測定粒子の沈下比率(X%)およびY重液における被
測定粒子の浮上比率(y%)を第3図に例示したような
測定開始時と終了時の吸光度の低下率から測定する。
(7′)次にX重液の比N(ρ1ンとY重液の比M(ρ
2)との間に、数値Xおよびyの加重平均によって得ら
れた点を求めてこノしを被測定粒子の真比重とする。
2)との間に、数値Xおよびyの加重平均によって得ら
れた点を求めてこノしを被測定粒子の真比重とする。
この真比重ρ0は次の式で求められる。
この真比重ρ0は第4図に示すような図式の解法によっ
ても求めることができる。
ても求めることができる。
1)1記した炭素のコロイド粒子の場合についての測定
結果を1とめると次の第1表のようになる。
結果を1とめると次の第1表のようになる。
以上の実施例は主として炭素のコロイド粒子についてそ
の真比重の測定方法を述べているが、その他のコロイド
粒子についても本発明が有効に実施できることは論する
までもない。ただしこの際、重液な調合するためには、
場合により、CCJ<、CzH4Brz以外の適切な液
を用いなければならず、また前記した工程(b)、工程
(e)における所定時間も適宜その粒子に応じた時間を
選定しなければならないことは勿論である。
の真比重の測定方法を述べているが、その他のコロイド
粒子についても本発明が有効に実施できることは論する
までもない。ただしこの際、重液な調合するためには、
場合により、CCJ<、CzH4Brz以外の適切な液
を用いなければならず、また前記した工程(b)、工程
(e)における所定時間も適宜その粒子に応じた時間を
選定しなければならないことは勿論である。
本発明はコロイド粒子をその推定比重に近接した重液中
に分散せしめ、重力の数十倍以上の遠心力の場において
その重液中の浮上または沈降の状況を光の吸光度によっ
て測定することによって極めて簡便でかつ正確にその真
比重を測定することを可能としておシ、内燃機関の燃焼
状況の分析研究等に大きな寄与を果すものである。また
食品、衣料品等もコロイドと密接な関係があると云われ
ているので、この発明はわれわれの日常生活にも大きな
舒与を朱丁ことは疑いのないところである。
に分散せしめ、重力の数十倍以上の遠心力の場において
その重液中の浮上または沈降の状況を光の吸光度によっ
て測定することによって極めて簡便でかつ正確にその真
比重を測定することを可能としておシ、内燃機関の燃焼
状況の分析研究等に大きな寄与を果すものである。また
食品、衣料品等もコロイドと密接な関係があると云われ
ているので、この発明はわれわれの日常生活にも大きな
舒与を朱丁ことは疑いのないところである。
第1図は本発明に使用する粒度分布測定装置の概略の構
成を示した図、第2図(イ)は遠心沈降用セルの斜視図
(ロ))はそれに使用する童の斜視図、第3図は粒度分
布測定装置によって表示された吸光度の、d時変化を示
した肉、第4図は被測定粒子の真比重を求める図式の解
法な示した図である。 1・・拳・回転ディスク、LA・・・・溝、2・・・・
駆動装置、3・・・・遠心沈降用セル、4・・働・ラン
プ、5・・−・B、sA@−・e本体、5Bφ・・・泡
取シ、6A、6B−・φ・受光素子、7・・・・計算表
示機構 時計出願人 日本石油株式会社 代理人 弁理士 塚 本 犬三部 1、 事件の表示 昭和58年特許願第033150
号λ 発明の名称 コロイド粒子の比重測定法3、補
正をする者 事件との関係 特許出願人 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面の簡単な説明
の欄 を「空気中」と訂正する。
成を示した図、第2図(イ)は遠心沈降用セルの斜視図
(ロ))はそれに使用する童の斜視図、第3図は粒度分
布測定装置によって表示された吸光度の、d時変化を示
した肉、第4図は被測定粒子の真比重を求める図式の解
法な示した図である。 1・・拳・回転ディスク、LA・・・・溝、2・・・・
駆動装置、3・・・・遠心沈降用セル、4・・働・ラン
プ、5・・−・B、sA@−・e本体、5Bφ・・・泡
取シ、6A、6B−・φ・受光素子、7・・・・計算表
示機構 時計出願人 日本石油株式会社 代理人 弁理士 塚 本 犬三部 1、 事件の表示 昭和58年特許願第033150
号λ 発明の名称 コロイド粒子の比重測定法3、補
正をする者 事件との関係 特許出願人 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面の簡単な説明
の欄 を「空気中」と訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 モータ等の駆動装置によって回転する回転ディスクと、
筒状の容器であってその中央部付近に筒軸に対して対称
に配置された1対の透明な窓部な有し前記ディスクに取
付けられている遠心沈降用セルと、該遠心沈降用セルの
窓部に近接して設けられているランプと、該ランプから
発光された光を前記遠心沈降用セルの1対の窓部を経由
して受光する受光素子および前記ランプから発光された
された被測定物の沈降または浮上割合、粒度分布等の測
定値を解析表示する計算表示機構とを有する粒度分布測
定装置を用い、次の(α)〜(ト)の工程手順に従って
行なうコロイド粒子の比重測定法。 (α)被測定コロイド粒子の推定真比重に近接した数種
の比1.を有する重液を調合し、これに被測定粒子を含
むコロイド液を滴下撹拌する (b) 前記工程(α)によって得られた被測定粒子
含有の各重液を前記粒度分亜測定装置の遠心沈降用セル
に入れ、所定時間回転ディスクを回転せしめた後、各重
液における仮測定粒子の沈降または浮上の状況を観察す
る (C)I]す記工程<b)の観察により、各重液のうち
から被測定粒子の真比重よりも小さく、かつ真比重に最
も近接した比TLを有する重液(X重液)および、被m
++定粒子の真比重よりも大きく、かつ真比重に最も近
接した比重な翁する重液(7厘液)を選定する Cd) 前記X重液およびY重液を再度調合し、これ
に仮測定粒子を含むコロイド液を滴下攪拌する(−)
前記工程(d)によって得られた被測定粒子含有のX
重液およびY重液を遠心沈降用セルに入れ、所定時間回
転ディスクを回転せしめ、XN液における被測定粒子の
沈下比率(X%)およびY重液における被測定粒子の浮
上比率(yチ)を測定す(f) X重液の比重とY重
液の比重との中間部に、前記工程(りによって得られた
数値Xおよびyの加重平均によって得られた点を求めて
これを被測定粒子の真比重とする
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3315083A JPS59159049A (ja) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | コロイド粒子の比重測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3315083A JPS59159049A (ja) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | コロイド粒子の比重測定法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59159049A true JPS59159049A (ja) | 1984-09-08 |
JPS6228417B2 JPS6228417B2 (ja) | 1987-06-19 |
Family
ID=12378545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3315083A Granted JPS59159049A (ja) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | コロイド粒子の比重測定法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59159049A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62115140U (ja) * | 1985-12-03 | 1987-07-22 | ||
JPH034252U (ja) * | 1989-05-31 | 1991-01-17 | ||
WO2015013131A1 (en) * | 2013-07-22 | 2015-01-29 | National Oilwell Varco, L.P. | Systems and methods for determining specific gravity and minerological properties of a particle |
-
1983
- 1983-03-01 JP JP3315083A patent/JPS59159049A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62115140U (ja) * | 1985-12-03 | 1987-07-22 | ||
JPH034252U (ja) * | 1989-05-31 | 1991-01-17 | ||
WO2015013131A1 (en) * | 2013-07-22 | 2015-01-29 | National Oilwell Varco, L.P. | Systems and methods for determining specific gravity and minerological properties of a particle |
US10126220B2 (en) | 2013-07-22 | 2018-11-13 | National Oilwell Varco, L.P. | Systems and methods for determining specific gravity and minerological properties of a particle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6228417B2 (ja) | 1987-06-19 |
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