(1) 浮力法<比重天平法>
在氣相中及液相中秤量粒子,得質(zhì)量ms及m’s,
則粒子在液相中承受之浮力為 f = (ms - m’s)g
由Archimedies原理之在密度rl的液相中,體積Vs的粒子承受的浮力為
f = Vsrlg
因而由兩式得粒子體積為
Vs = (ms – m’s) / rl
粒子的密度rs用下式計(jì)算
rs = ms – Vs
若補(bǔ)正氣相密度rg所致的浮力,則成(JISZ – 8807(1962)固體比重測定法)
ρs=[ms/(ms-m’s)](ρl-ρg) + ρg
粒子比液體輕時(shí),可加重錘而使粒子沉入液體中測定,用下式計(jì)算
ρs = [ms/(ms-m’s+Dms)](ρl-ρg) + ρg
Dms為附加的重錘重量
粒子小時(shí),不能直接懸吊于天平而測定質(zhì)量,要用圖1.8的圓筒型比重瓶,這是直徑約20mm,長約35mm的薄玻璃制,一端封閉,引出口的一部份,連接于吊線,吊線通常用毛發(fā)或細(xì)尼龍線,以免體積變化或表面張力的影響。
(2)比重瓶法
這是用圖1-9所示體積約15-30cc的比重瓶,適于測定小粒子或粉末的比重。先將粉粒體裝入比重瓶體積約1/2,在10mmHg以下的減壓力,充分除去氣泡。沒比重瓶質(zhì)量為m0,體積為V0,充滿密度rl的液體,則全質(zhì)量m1為
m1 = mo + rlVo
其次在比重瓶中裝入質(zhì)量ms,體積Vs的分粒粒體,充滿液體時(shí)的質(zhì)量m2為
m1 = mo + rl (Vo – Vs) +ms
粉粒體的體積由Vs兩式得
Vs = (m1 – m2 + ms) / rl
因而粉粒體的密度rs為
rs = [ms/(m1-m2+ms)]rl
(3)比重瓶法
用圖所示有體積刻度的瓶,先將液體裝到刻度管部C中央,在恒溫槽中保持一定溫度,以刻度測定體積V1,其次將正確測量的質(zhì)量ms粉粒體裝入瓶中,減壓或震動(dòng)除去氣泡,在恒溫槽中成為一定溫度后,以刻度測定當(dāng)時(shí)的體積V2。
rs = ms / (V2 – V1)
1、粉體之Bulk Density
(1) 取一干凈且干燥之量筒<容積100c.c.或200c.c.>,至于天平上秤重,秤至0.1gm。
(2) 在量筒內(nèi)裝入一些粉粒<必要時(shí),其粒度可經(jīng)過篩選>,然后將量筒在一橡皮墊上輕敲20次后,利用量筒上之刻度讀取該粉粒之體積<讀至1c.c.左右>。
(3) 將裝粉體之量筒置于天平上秤重,秤至0.1gm。然后將裝有粉體之重量減去未裝粉體之重量,即得該粉體之重量。
(4) 以粉體之重量除以粉體之體積,即得Bulk Density。
(5) 另選其他粒度之同類粉體進(jìn)行以上步驟。
(6) 由于操作上的不同,此Bulk Density可能會(huì)有20%的誤差。
2、粉體之True Density
(1) 將比重瓶洗凈、烘干、抽真空后,以電動(dòng)天平秤重,秤至0.1gm,即Mo。
(2) 在比重瓶內(nèi)裝入蒸餾水。<裝至比重瓶的刻劃處>查表求得實(shí)驗(yàn)當(dāng)時(shí)水的密度,利用公式M1 = Mo + roVo,求得M1。<30c.c.之比重瓶,Vo即為30c.c.>
(3) 將測試用的粉粒秤重,秤至0.1g,此即是 Ms。
(4) 將秤重后的粉末裝入比重瓶內(nèi),在加入蒸餾水至比重瓶的刻劃處,然后秤其重量,此即M2。
(5) 利用公式 rs = [ms/(m1-m2+ms)]rl
求得粉粒體的真實(shí)比重
DENSITY OF WATER
The temperature of maximum density for pure water , free from air = 3.98C(277.13K)
t1 3C | d1 m/ml | t1 3C | d1 gm/ml |
0 | 0.99987 | 40 | 0.99224 |
3.98 | 1.00000 | 45 | 0.99025 |
5 | 0.99999 | 50 | 0.98807 |
10 | 0.99973 | 55 | 0.98573 |
15 | 0.99913 | 60 | 0.98324 |
18 | 0.99862 | 65 | 0.98059 |
20 | 0.99823 | 70 | 0.97781 |
25 | 0.99707 | 75 | 0.97489 |
30 | 0.99567 | 80 | 0.97183 |
35 | 0.99406 | 85 | 0.96865 |
38 | 0.99299 | 90 | 0.96534 |
| | 95 | 0.96192 |
| | 100 | 0.95868 |
3、燒結(jié)法之Bulk density(封蠟法)
(1) 先將未封蠟的試樣放在室溫下一小時(shí)候稱其重量,記為W1。
(2) 將蠟一層層刮下來,以磁性攪拌機(jī)加熱其融化,將試樣放入,使其覆蓋一層蠟以封住表面的void。封蠟完成后使其在室溫下冷卻30分鐘后秤重,記為W2。
(3) 將封蠟的試樣放入25℃的水槽中秤重,記為W3。
(4) 如不知道蠟的密度,必須先測量其密度,記為F(可用天平稱重,以水位之上升量體積,計(jì)算密度)。
(5) 以下式來計(jì)算Bulk density
Bulk density = W1/{ W2- W3 - [ (W2-W1) / F] }
4、燒結(jié)法之Bulk density(煮沸法)
(1) 先將樣品放在150℃的爐中加熱,使孔隙中的水分全部跑掉,然后使其干燥后,稱重記為Wa。
(2) 將去離子水煮沸后,試樣放入煮半小時(shí)(要使試樣沉在水面下,但不要碰到底和旁道),在水中冷卻1小時(shí)(此法乃簡化之方法)。
(3) 試樣在水中吸水后,將外表稍擦干,稱重記為Wb。
(4) 水中秤重記為Ww。
(5) 依照實(shí)驗(yàn)原理可計(jì)算得:
A. 樣品體積V=Wb-Ww B. open pore體積= Wb-Wa
C. 實(shí)體部分體積= Wa-Ww D. 視孔隙率P= (Wb-Wa)/V*100
E. 吸水率A= (Wb-Wa)/Wa*100 F. 視比重T= Wa/(Wa-Ww)
G. Bulk density B= Wa/V