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比重法测试固体密度步骤

2013-12-03 21:05:07 点击:

使用比重瓶测定密度:                                   

比重瓶是一个能精确地测定体积的玻璃或金属容器,通过简单的称重来测定液体的密度和所定义体积的分散,特别是测定粉末和微粒的密度。

比重瓶也可以使用于测定多孔固体的固相密度,但是样品首先必须粉碎或研磨到开放孔的大小。

比重瓶使用于不同的应用领域有不同的形状和标准。在测量期间,测定所有称重的操作在恒温下进行,而且在液体和样品微粒之间不存在任何空气是重要的。

在实验室中各式各样的玻璃比重瓶测定密度:



重瓶根据DIN 12 807 (b)制造和DIN 12 800 (d) 制造,有装填水平的水平线标志为体积的定义。

N 12 801 (a)和 DIN 12 798个(e)比重瓶标记用标度为检查装填水平。

被定义体积的称重("每公升重量")

为测量流动的物质密度(液体、粉末,分散剂系统)特别简单的测定方法是将被定义体积的一个样品称重量。在这种情况下,样品是放在被定义体积的容器,并且样品的重量(在扣除比重瓶空重量以后)被测定。密度能容易地根据ρ= m/V测量。

不同规范的容器设计是使用于不同的产业部门为目的。例如,一个球状容器是测定在陶瓷产业压模的材料(浆)的密度。在石灰产业,不和水化合的石灰微粒的振实密度使用一个规范化的做法,此两者,样品容器和填装容器方法是精确地被定义。美国和英国标准要求使用圆柱形不锈钢容器(称为比重杯子),都有定义各种各样的体积和误差限定。

比重瓶方法:

比重瓶方法是测定粉末密度非常精确的做法,因为粉末的微粒和分散有恶劣的流动能力特性。比重瓶方法是比浮力和置换方法更加劳动密集和费时的方法。

这个方法为固体的密度ρs测定,也留下对粉末样品体积Vs精确测定的困难。粉末或微粒明确的体积测定通常为了避免执行3次称重的操作而使用已知密度的液体为辅助。


图 12: 比重瓶和内容

固体的体积Vs仅仅能间接地被测定:

v s = V ges- v fl                                             Equation 20

步骤如下:

•首先比重瓶完全地充满液体并且测定比重瓶液体的重量。 一旦这值被确定,比重瓶Vges的体积就知道。

                                          Equation 21

•其次(比重瓶被倒空,被清洗,并且在需求的温度给予烘干之后)比重瓶被填装大约2/3的样品材料; 这是粉末产生的重量 ms。

•下一个步骤是用液体填装比重瓶至满其余的部分而再一次称重,哪是样品与液体的混合重量m (fl+s)。

液体的重量 m2fl 能由下式给予计算

m2 fl  = m (fl + s) - m s                                     Equation 22

产生液体的体积Vfl在比重瓶填装水和液体

                               Equation 23

粉末样品的体积Vs是经由总体积Vges和液体Vfl的体积之间不同所产生。

                                  Equation 24

在原始的公式ρs = ms/Vs使用体积Vs导致以下的转换式重量m1、m2和m3按步骤的顺序:

m1在比重瓶完全地填装液体的液体重量

m2样品材料的重量

m3比重瓶内样品和液体一起的重量

因而这个步骤代表另一个测定密度的方法:通过绕道。使用一系列的重量测量,即:


比重瓶有下列的原因我们要知道:

比重瓶的玻璃在不同温度下会产生胀缩现象,水在不同温度下的密度比重也各不相同。因此比重瓶盛装纯水至一定标记处的总重量随温度而异,故比重瓶必须进行校正。比重瓶每年至少校正1次,并经常抽查如发现有误差时应重新校正。

下图比重瓶校正曲线:

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