CCI20090825001 (2)

362

7. MIESZANIE MATERI/

ZIARNISTYCH

7,2. POJĘCIA PODSTAWOWE I DEFINICJE

7.2.1.    Składnik mieszaniny oraz składnik kluczowy

Mieszanina ziarnista, złożona z dwóch lub więcej składników ziarnistych, jest układem o własnościach fizykomechanicznych zupełnie odmiennych niż mieszaniny ciekłe lub gazowe. Wynika to przede wszystkim z odmiennej definicji składnika mieszaniny. Klasyczna definicja termodynamiczna, w myśl której składnikiem mieszaniny jest nazwany zbiór cząsteczek o jednakowej budowie chemicznej, nie ma oczywiście zastosowania w teorii fazy sypkiej, gdyż elementarną cząstką fazy nie jest cząsteczka chemiczna, lecz ziarno mogące być konglomeratem wielu indywiduów chemicznych.

Składnik mieszaniny ziarnistej jest to zbiór ziarn zachowujących się jednakowo podczas operacji dynamicznych. Do cech determinujących zachowanie się ziarna w operacjach dynamicznych zalicza się jego wymiary, czynnik kształtu i masę właściwą. Ostatecznie więc pod pojęciem składnika mieszaniny ziarnistej rozumie się zbiór ziarn mających te same objętości, czynniki kształtu i masy właściwe.

Składnikiem kluczowym mieszaniny ziarnistej będzie ten składnik, którego udział przyjmujemy jako miarę składu. Zwykle będzie to taki składnik, który powinien być rozprowadzony w mieszaninie bardzo równomiernie, szczególnie zaś, jeżeli jego udział w mieszaninie jest mały. W mieszaninach wieloskładnikowych składnikiem kluczowym może być umownie określona grupa składników, których zawartość decyduje o jakości mieszaniny jako produktu.

7.2.2.    Mieszanina idealna i rzeczywista

Dla celów teoretycznych wprowadzono pojęcie mieszaniny idealnej składającej się ze składników różniących się cechami obojętnymi dynamicznie, takimi jak barwa lub radioaktywność. Mieszaniny takie są stosowane w badaniach podstawowych kinetyki mieszania. Aby w układzie takim wyodrębnić składniki, maluje się cząstki na różne kolory i składnikiem nazywa się zbiór cząstek tego samego koloru.

Mieszaniny ziarniste, których składniki różnią się wartościami co najmniej jednego z trzech parametrów (objętość, czynnik kształtu lub masa właściwa ziarn) nazywamy mieszaninom' rzeczywistymi.

W praktyce mamy więc do czynienia wyłącznie z mieszaninami rzeczywistymi.

7.1.3.    Stany graniczne mieszaniny

Stanami granicznymi mieszaniny są stan całkowitego zmieszania oraz stan całkowitego rozmieszania. Traktując mieszaninę jako populację statystyczną, możemy do niej stosować prawa prawdopodobieństwa. Tak więc dla stanu całkowitego