입자질량밀도
Particle mass density |
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물질의 입자 질량 밀도 또는 입자 밀도(particle mass density)는 분말을 구성하는 입자의 질량 밀도입니다.입자 밀도는 특정 매체(보통 공기)에서 대량의 분말의 평균 밀도를 측정하는 벌크 밀도와 대조됩니다.
입자 밀도는 고체의 압축 정도에 의존하지 않기 때문에 비교적 잘 정의된 양인 반면 벌크 밀도는 자유롭게 정착된 상태에서 측정되는지 압축된 상태에서 측정되는지에 따라 다른 값을 갖습니다(탭 밀도).
그러나 입자의 부피에 기공이 포함되어 있는지, 공극이 포함되어 있는지 여부에 따라 상이한 입자 밀도에 대한 정의는 다양하게 존재합니다.
측정.
입자 밀도 측정은 다음과 같은 여러 가지 방법으로 수행할 수 있습니다.
아르키메데스의 원리
분말을 알려진 부피의 피크노미터 안에 넣고 무게를 잰다.그런 다음 Pycnometer는 분말이 용해되지 않는 알려진 밀도의 유체로 채워집니다.분말의 부피는 피크노미터에 표시된 부피와 첨가된 액체의 부피(즉, 변위된 공기의 부피) 사이의 차이에 의해 결정됩니다.기공 부피를 포함하지 않는 유사한 방법은 알려진 밀도의 용융 왁스에 알려진 입자 덩어리를 부유시키고, 기포가 빠져나가도록 하고, 왁스가 응고되도록 한 다음 왁스/입자 벽돌의 부피와 질량을 측정하는 것입니다.
부력에 의한 입자 밀도를 측정하기 위해서는 밀도가 알려진 액체 중의 분말 슬러리를 하이드로미터와 함께 사용할 수도 있습니다.
부력에 기초한 또 다른 방법은 공기 중에서 그리고 또한 알려진 밀도의 액체에서 시료의 무게를 측정하는 것입니다.
밀도 구배가 있는 액체 기둥도 준비할 수 있습니다.기둥에는 연속적으로 변화하는 조성의 액체가 포함되어 있어야 합니다. 따라서 최대 밀도(하단)는 고체의 밀도보다 높고 최소 밀도는 낮아야 합니다.만약 이 컬럼에 작은 분말 샘플이 자리잡게 된다면, 액체 밀도가 입자 밀도와 같은 지점에서 휴식을 취하게 될 것입니다.
체적측정
가스 피크노미터는 분말시료의 부피를 측정하는 데 사용될 수 있습니다.알려진 질량의 샘플은 폐쇄된 밸브에 의해 또한 알려진 부피의 가스 저장소에 연결되는 알려진 부피의 챔버에 챔버보다 더 높은 압력으로 로딩됩니다.밸브가 열린 후 시스템의 최종 압력은 보일의 법칙을 적용하여 전체 가스 부피를 결정할 수 있습니다.
수은기공계는 다양한 크기의 기공의 부피뿐만 아니라 분말의 총 부피를 측정할 수 있도록 하는 기구입니다. 알려진 분말 덩어리는 수은에 잠깁니다.주변 압력에서 수은은 시료의 입자간 공간이나 기공을 침범하지 않습니다.압력이 증가할 때 수은은 점점 더 작은 기공을 침범하며, 기공 직경과 압력 사이의 관계가 알려져 있습니다.그러면 압력 대 부피의 연속적인 흔적이 생성될 수 있으며, 이를 통해 샘플의 공극률을 완벽하게 확인할 수 있습니다.
