1. Klassische Methoden (Referenzmethoden)
Diese Methode bietet eine hohe Präzision und wird häufig als Referenz für die Überprüfung oder Kalibrierung anderer Methoden verwendet.
1. Trockenofenmethode (gravimetrische Methode)
Dies ist die klassischste und grundlegendste Standardmethode und wird derzeit am häufigsten in Laboren angewendet.
Prinzip: Die Feuchtigkeit im Chromiterzsand wird durch Erhitzen verdampft, und der Feuchtigkeitsgehalt wird anhand der Massendifferenz vor und nach dem Erhitzen berechnet.
Verfahren:
Nehmen Sie eine repräsentative Probe Chromiterzsand und wiegen Sie deren Ausgangsmasse genau (aufgezeichnet als m₁).
Die Probe in eine Trockenschale mit konstantem Gewicht geben und flachdrücken.
Stellen Sie die Trockenschale in einen Umlufttrockenschrank und trocknen Sie sie bei 105±5°C.
Nach einer bestimmten Trocknungszeit (in der Regel 2-4 Stunden oder bis zur Gewichtskonstanz) wird die Probe entnommen und in einen Exsikkator gegeben, um sie auf Raumtemperatur abzukühlen.
Die Masse der getrockneten Probe wird genau gewogen (gekennzeichnet als m₂).
Berechnungsformel:
Feuchtigkeit ( % ) = m₁ − m₂ / m₁ × 100 %
Vorteile: Einfache Ausrüstung, niedrige Kosten, genaue und zuverlässige Ergebnisse.
Nachteile: Zeitaufwändig, dauert in der Regel mehrere Stunden und ist nicht für eine schnelle Überwachung vor Ort geeignet.
2. Karl-Fischer-Methode
Dieses Verfahren dient vor allem der Bestimmung von Feuchtigkeitsspuren in Substanzen. Es kommt zum Einsatz, wenn höchste Genauigkeit erforderlich ist oder verschiedene Feuchtigkeitsformen unterschieden werden müssen.
Prinzip: Eine chemische Methode, die die quantitative Reaktion von Iod und Schwefeldioxid mit Wasser in Gegenwart von Pyridin und Methanol nutzt.
Vorteile: Sehr hohe Genauigkeit, Messung bis in den ppm-Bereich möglich.
Nachteile: Komplexe Handhabung, teure Reagenzien, hohe Anforderungen an die Fachkenntnisse des Bedieners und ungeeignet für die routinemäßige Prüfung von Proben mit hohem Feuchtigkeitsgehalt. Daher wird es bei der routinemäßigen Feuchtigkeitsprüfung von Chromerz nicht häufig eingesetzt.
2. Schnelle Messmethoden (Vor-Ort-/Online-Methoden)
Um den Geschwindigkeitsanforderungen der Produktionsprozesssteuerung (wie z. B. Sandmischen und Formen) gerecht zu werden, wurden verschiedene schnelle Messmethoden entwickelt.
1. Schnellfeuchtemessgerät (Halogen-/Infrarotlampen-Heizmethode)
Dies ist derzeit die am weitesten verbreitete Schnellmethode, bei der eine Wäge- und Heizeinheit integriert ist.
Prinzip: Ähnlich wie die Trockenschrankmethode basieren beide Verfahren auf der Bestimmung des Feuchtigkeitsverlusts. Im Gegensatz zur Trockenschrankmethode wird hier jedoch eine Waage mit einer hocheffizienten Halogenlampe oder Infrarot-Heizquelle kombiniert. Mithilfe eines integrierten Programms erhitzt und wiegt das Gerät die Probe automatisch in Echtzeit, und der endgültige Feuchtigkeitsgehalt wird automatisch berechnet und angezeigt.
Vorteile:
Extrem schnell: Ergebnisse liegen in der Regel innerhalb weniger Minuten vor.
Einfache Bedienung: Die nahezu Ein-Tasten-Bedienung reduziert menschliche Fehler.
Tragbar: Einige Modelle können vor Ort mitgeführt werden.
Nachteile: Die Genauigkeit ist etwas geringer als bei der Standardmethode mit dem Trockenofen, und eine regelmäßige Kalibrierung mit dieser Methode ist erforderlich. Das Gerät selbst verursacht Kosten.
2. Online-Feuchtigkeitsmessgerät
Wird zur kontinuierlichen Echtzeitüberwachung von Produktionslinien eingesetzt.
Prinzip: Indirekte Messung unter Verwendung der physikalischen Eigenschaften von Neutronen, Mikrowellen, Infrarotlicht und anderen Sensoren, die mit Feuchtigkeit interagieren.
Neutronenmethode: Wasserstoffatome modulieren Neutronen. Durch Messung der Anzahl der modulierten Neutronen wird der Wasserstoffgehalt und somit der Feuchtigkeitsgehalt bestimmt. Das Verfahren ist zwar sehr genau, aber die Geräte sind teuer und radioaktiv und erfordern daher strenge Sicherheitsvorkehrungen.
Mikrowellenmethode: Feuchtigkeit absorbiert Mikrowellen anders als trockener Sand, und die Phasenverschiebung wird gemessen, um die Feuchtigkeit zu berechnen.
Infrarotmethode: Wassermoleküle absorbieren Infrarotlicht bestimmter Wellenlängen, und die Absorptionsintensität wird gemessen, um den Feuchtigkeitsgehalt zu bestimmen.
Vorteile: Vollautomatisiert mit Echtzeit-Feedback, daher ideal für die Prozesssteuerung.
Nachteile: Die Geräte erfordern erhebliche Investitionen sowie eine fachgerechte Installation und Wartung. Darüber hinaus werden die Messergebnisse leicht durch Faktoren wie Partikelgröße, Dichte und Zusammensetzung des Materials beeinflusst, was eine häufige Kalibrierung erforderlich macht.
