رابطه بین میزان آب دوغاب و دانسیته آن
در کار با دوغابهای سرامیکی (بدنه
کاشی، لعاب، انگوب و غیره) گاهی
اوقات لازم است تا با افزودن آب به
دوغاب، دانسیته آن را کاهش دهیم و
به دانسیته مطلوب برسانیم. یک رابطه
فیزیکی میان مقدار آب دوغاب و
دانسیته آن وجود دارد و پیدا کردن
فرمولی مناسب برای این کار، ما را از
سعی و خطا، کار کردن تجربی و
افزودن تدریجی آب به دوغاب باز خواهد
داشت. مثال زیر اهمیت موضوع را به خوبی روشن خواهد کرد:
مساله) مقدار 300 کیلوگرم دوغاب لعاب با دانسیته gr/cc ۱/۹۰ در داخل
بالمیل لعاب تهیه شده است. اگر لازم باشد که آن را با دانسیته
gr/cc ۱/۸۲ از بالمیل تخلیه کنیم، پیش از تخلیه چقدر آب باید به آن
اضافه نمائیم؟
جواب) از فیزیک می دانیم که دانسیته برابر است با نسبت «جرم» به
«حجم» اشغال شده توسط همان جرم. یعنی:
که در آن، d دانسیته دوغاب کاشی ، m جرم دوغاب و v حجم همان
دوغاب با جرم m است.
اگر دو مشخصه از سه مشخصه d ، m و v معلوم باشند،
مشخصه سوم نیز به راحتی تعیین می گردد.
دانسیته آب برابر است با gr/cc ۱/۰۰ و بنابراین از نظر عددی، جرم
مشخصی از آب همان حجم را خواهد داشت؛ یعنی m = v. وقتی جرم w
گرم آب به این دوغاب اضافه شود، دانسیته دوغاب جدید چنین خواهد بود:
دقت کنید که در اینجا جرم و حجم آب برابر w فرض شده است و نیز از
معادله قبلی داریم:
با حل این معادله بر حسب w خواهیم داشت:
با قرار دادن d و 'd به ترتیب برابر با 90/1 و 82/1 و m برابر ۳۰۰ کیلوگرم،
جواب مساله بالا خواهد بود: کیلوگرم 40/15 = w . یعنی باید 40/15 لیتر
آب به داخل بالمیل لعاب اضافه و پس از مدتی چرخش تخلیه شود.
اگر در بعضی از موارد، w منـفی شد، نشانه آن است که باید به همان
میزان آب از دوغاب کم (تبخیر) شود.
محاسبات سرامیکی - درصد آب دوغاب سرامیکی
(الف) اجازه بدهید تا این بحث به ظاهر ساده را با یک مساله آغاز کنیم:
مساله) مقدار 150 گرم از یک ماده اولیه در دسترس است. اگر بخواهیم
با آن دوغابی شامل 42 درصد آب تهیه کنیم، چه مقدار آب باید به این
مقدار ماده اولیه اضافه کنیم؟
اگر جواب شما 63 = (100/42) × 150 میلی لیتر آب است، راه را
اشتباه رفته اید. اما اشتباه کجاست؟
در واقع، 63 گرم برابر است با 42 درصد 150 گرم، نه 42 درصد «مخلوط»
آب و ماده اولیه که به آن دوغاب می گوئیم. برای رسیدن به جواب
صحیح می توان از تناسب ساده و منطقی زیر استفاده کرد:
150 گرم ماده اولیه معادل است با 58 درصد جامد در مخلوط آب و ماده اولیه (دوغاب)
X گرم آب معادل است با 42 درصد آب در مخلوط آب و ماده اولیه (دوغاب)
در مساله بالا، 150 گرم ماده اولیه 58 (=42-100) درصد دوغاب را
تشکیل خواهد داد. با حل این تناسب خواهیم داشت:
6/108 = 58 / (42 × 150)
در حالت کلی، معادله W = RM × P / (100 - P) برقرار است که در آن
W مقدار آب لازم (به میلی لیتر) برای تهیه دوغاب با P درصد آب و
RM مقدار ماده اولیه (به گرم) است.
(ب) درصد آب یک دوغاب را چگونه محاسبه کنیم؟
جـرم m1 گرم از دوغاب مـورد نظر را به طور کامل خشک کرده، جرم
خشک آن یـعـنی (m2) را اندازه می گیریم. درصد آب این دوغاب از معادله
% Water content = ( m1 – m2 ) × 100 / m1
به دست می آید.
مثال) 66/4 گرم از یک دوغاب بدنه کاشی را خشک کردیم. جرم
خشک آن 84/2 گرم اندازه گیری شد. درصد آب این دوغاب 06/39 = 66/4
/ 100 × (84/2-66/4) خواهد بود.
