กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

การคำนวณชุดแก้ว

การคำนวณส่วนผสมของวัตถุดิบหรือการผสมวัตถุดิบสำหรับการผลิต แก้ว คือ การกำหนดส่วนผสมที่ถูกต้องของวัตถุดิบ (ชุดวัตถุดิบ) สำหรับการหลอม แก้ว

การคำนวณชุดแก้ว

การคำนวณส่วนผสมของวัตถุดิบหรือการผสมวัตถุดิบสำหรับการผลิต แก้ว คือ การกำหนดส่วนผสมที่ถูกต้องของวัตถุดิบ (ชุดวัตถุดิบ) สำหรับการหลอม แก้ว

หลักการ

ส่วนผสมของวัตถุดิบสำหรับการหลอมแก้วเรียกว่า "ชุดวัตถุดิบ" (batch) ต้องทำการวัดชุดวัตถุดิบอย่างแม่นยำเพื่อให้ได้สูตรแก้วที่ต้องการ การคำนวณชุดวัตถุดิบนี้ใช้สมการ การถดถอยเชิงเส้น ทั่วไปเป็นพื้นฐาน

โดยที่N bและN Gคือความเข้มข้นโมลาร์ ในรูปแบบ เมทริกซ์ 1 คอลัมน์ของส่วนประกอบของชุดและแก้วตามลำดับ และBคือเมทริกซ์ของ ชุด [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]สัญลักษณ์ " T " หมายถึง การดำเนิน การสลับ แถวและคอลัมน์ของเมทริกซ์ " −1 " แสดงถึงการผกผันเมทริกซ์และเครื่องหมาย "·" หมายถึงการคูณเมทริกซ์จากเมทริกซ์ความเข้มข้นโมลาร์Nสามารถหาเปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก (wt%) ได้อย่างง่ายดายโดยใช้มวลโมลาร์ที่ เหมาะสม

ตัวอย่างการคำนวณ

ตัวอย่างการคำนวณส่วนผสมอาจแสดงไว้ที่นี่ องค์ประกอบของแก้วที่ต้องการในหน่วยเปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักคือ: 67 SiO₂ , 12 Na₂O , 10 CaO , 5 Al₂O₃ , 1 K₂O , 2 MgO , 3 B₂O₃และวัตถุดิบที่ใช้คือทราย , โทรนา , ปูนขาว , อัไบต์ , ออร์โทเคลส , โดโลไมต์และบอแรกซ์ สูตรและมวลโมลของแก้ว และส่วนประกอบของส่วนผสมแสดงอยู่ในตารางต่อไปนี้ :

สูตรของส่วนประกอบแก้ว ความเข้มข้นของส่วนประกอบแก้วที่ต้องการ (ร้อยละโดยน้ำหนัก) มวลโมลของส่วนประกอบแก้ว, กรัม/โมล ส่วนประกอบชุด สูตรของส่วนประกอบชุดการผลิต มวลโมลของส่วนประกอบในแบทช์ (กรัม/โมล)
ซิโอ267 60.0843 ทราย ซิโอ260.0843
นา2โอ12 61.9789 โทรนาNa 3 H(CO 3 ) 2 ·2H 2 O226.0262
CaO 10 56.0774 มะนาว แคลเซียมคาร์บอเนต100.0872
อัล2โอ35 101.9613 อัลไบต์Na 2 O·Al 2 O 3 ·6SiO 2524.4460
เค2โอ1 94.1960 ออร์โธเคลสK 2 O·Al 2 O 3 ·6SiO 2556.6631
เอ็มจีโอ 2 40.3044 โดโลไมต์MgCa(CO 3 ) 2184.4014
บี2โอ33 69.6202 น้ำประสานทองNa 2 B 4 O 7 ·10H 2 O381.3721

เมทริกซ์การผสมBแสดงความสัมพันธ์ของความเข้มข้นโมลาร์ในส่วนผสม (คอลัมน์) และในแก้ว (แถว) ตัวอย่างเช่น ส่วนประกอบSiO2 ใน ส่วนผสมจะเพิ่ม SiO2 1 โมลให้กับแก้ว ดังนั้น จุดตัดของคอลัมน์และแถวแรกจะแสดง "1" Trona เพิ่มNa2O 1.5 โม ลให้กับแก้ว Albite เพิ่ม SiO2 6 โมล, Na2O 1โมลและ Al2O3 1 โมลเป็นต้นสำหรับตัวอย่างที่กล่าวมาข้างต้น เมทริกซ์การผสมที่สมบูรณ์แสดงอยู่ด้านล่าง เมทริกซ์ความเข้มข้นโมลาร์N G ของแก้ว สามารถหาได้ง่ายๆ โดยการหารความเข้มข้นร้อยละโดย น้ำหนักที่ต้องการด้วยมวลโมลาร์ที่เหมาะสม เช่น สำหรับSiO2 67 /60.0843 = 1.1151

            

เมทริกซ์ความเข้มข้นโมลาร์ของชุดการผลิตN Bแสดงไว้ที่นี่ หลังจากคูณด้วยมวลโมลาร์ที่เหมาะสมของส่วนผสมในชุดการผลิตแล้ว จะได้เมทริกซ์เศษส่วนมวลของชุดการผลิตM B :

               หรือ   

เมทริกซ์M Bซึ่งได้รับการปรับให้เป็นมาตรฐานเพื่อให้ผลรวมเท่ากับ 100% ดังที่เห็นข้างต้น ประกอบด้วยองค์ประกอบของชุดสุดท้ายในหน่วยเปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก: ทราย 39.216, โทรนา 16.012, ปูนขาว 10.242, อัลไบต์ 16.022, ออร์โทเคลส 4.699, โดโลไมต์ 7.276, บอแรกซ์ 6.533 หากชุดนี้ถูกหลอมเป็นแก้ว จะได้องค์ประกอบที่ต้องการตามที่ระบุไว้ข้างต้น[ 4 ]ในระหว่างการหลอมแก้วคาร์บอนไดออกไซด์ (จากโทรนา ปูนขาว โดโลไมต์) และน้ำ (จากโทรนา บอแรกซ์) จะระเหยออกไป

การคำนวณชุดแก้วแบบง่ายสามารถพบได้ที่เว็บไซต์ของมหาวิทยาลัยวอชิงตัน[ 5 ]

การคำนวณแบบกลุ่มขั้นสูงโดยใช้การปรับให้เหมาะสม

หากจำนวนส่วนประกอบของแก้วและส่วนผสมไม่เท่ากัน หากไม่สามารถหาองค์ประกอบของแก้วที่ต้องการได้อย่างแม่นยำโดยใช้ส่วนผสมที่เลือกไว้ หรือหากสมการเมทริกซ์ไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยเหตุผลอื่น (เช่น แถว/คอลัมน์มีความสัมพันธ์เชิงเส้น ) จะต้องกำหนดองค์ประกอบของส่วนผสมโดยใช้เทคนิคการหาค่าที่เหมาะสมที่สุด

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Glass_batch_calculation&oldid=1323034796 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การคำนวณชุดแก้ว

การคำนวณส่วนผสมของวัตถุดิบหรือการผสมวัตถุดิบสำหรับการผลิต แก้ว คือ การกำหนดส่วนผสมที่ถูกต้องของวัตถุดิบ (ชุดวัตถุดิบ) สำหรับการหลอม แก้ว

หลักการ

ส่วนผสมของวัตถุดิบสำหรับการหลอมแก้วเรียกว่า "ชุดวัตถุดิบ" (batch) ต้องทำการวัดชุดวัตถุดิบอย่างแม่นยำเพื่อให้ได้สูตรแก้วที่ต้องการ การคำนวณชุดวัตถุดิบนี้ใช้สมการ การถดถอยเชิงเส้น ทั่วไปเป็นพื้นฐาน

ตัวอย่างการคำนวณ

ตัวอย่างการคำนวณส่วนผสมอาจแสดงไว้ที่นี่ องค์ประกอบของแก้วที่ต้องการในหน่วยเปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักคือ: 67 SiO₂ , 12 Na₂O , 10 CaO , 5 Al₂O₃ , 1 K₂O , 2 MgO , 3 B₂O₃ และวัตถุดิบที่ใช้คือ ทราย , โทร นา , ปูนขาว , อั ล ไบต์ , ออร์โทเคลส , โดโลไมต์ และ บอแรกซ์...

การคำนวณแบบกลุ่มขั้นสูงโดยใช้การปรับให้เหมาะสม

หากจำนวนส่วนประกอบของแก้วและส่วนผสมไม่เท่ากัน หากไม่สามารถหาองค์ประกอบของแก้วที่ต้องการได้อย่างแม่นยำโดยใช้ส่วนผสมที่เลือกไว้ หรือหากสมการเมทริกซ์ไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยเหตุผลอื่น (เช่น แถว/คอลัมน์มี ความสัมพันธ์เชิงเส้น ) จะต้องกำหนดองค์ประกอบของส่วนผสมโดยใช้...