Метод гидростатического взвешивания ГОСТ 15139-69

Введение

Плотность-физическая величина, определяемая для однородного вещества его массой в единице объема (величина, обратная удельному объему вещества).Плотность неоднородного вещества- соотношение массы и объема, когда последний стягивается к точке, в которой измеряется плотность. Отношение плотностей двух веществ при определенных стандартах физических условий, называют относительной плотностью. Для жидких и твердых веществ ее измеряют при температуре t, как правило, по отношению к плотности дистиллированной воды при 40 С, для газов по отношению. К плотности сухого воздуха или водорода при нормальных условиях (Т=273,12. Р=1,01 *105 Па)

Для сыпучих и пористых твердых веществ различают плотности истинную (масса единицы объема плотного материала, не содержащего пор)и насыпную(масса единицы объема слоя материала).

Плотность веществ обычно уменьшается с ростом температуры (из-за теплового расширения тел) и увеличивается с повышением давления. При переходе из одного агрегатного состояния в другое плотность измеряется скачкообразно. Плотность полимерных материалов представляет собой отношение массы к единице объема и выражается в г/см3 или фунт/фут3.

Аналитическая часть

Существует большое количество методов измерение плотности полимеров:

-метод обмера и взвешивания

-метод гидростатического взвешивания

-пикнометрический метод

-флотационный метод

-метод градиентной колонки.

Имеются общие указания для определения плотности полимеров:

1.Гранулы и порошки подвергаются испытанию без предварительной механической обработки. Из полуфабрикатов и изделий вырезают образцы, соответствующие требованиям настоящего стандарта.

2.Образцы должны быть гладкими, без пустот и трещин для уменьшения возможности захвата или включения воздушных пузырьков.

3.Кондиционирование образцов перед испытанием проводят по

ГОСТ 12423-66 при контрольной стандартной атмосфере, если в стандартах или технических условиях на пластмассы нет других указаний.

4.Число образцов из одной партии материала должно быть не менее трех.

5.Для определения плотности применяют жидкости, хорошо смачивающие материалы, которые должны растворять и пропитывать образцы или вступать с ними в реакцию, а также не должны улетучиваться во время определения (например, этиловый спирт, смесь метилового спирта с хлороформом.)

При плохом смачивании образца в жидкость необходимо вводить смачивающие и обезжиривающие вещества. При отсутствии подходящей жидкости образцы покрывают слоем парафина известной плотности, что потом учитывает при расчете плотности.

6.При изготовлении образцов из полуфабрикатов или готовых изделий механической обработки следует избегать давлений, которые могут вызвать деформацию материала с увеличением плотности.

Метод гидростатического взвешивания ГОСТ 15139-69

Гидростатическое взвешивание необходимо для определения плотности образца.

Определять можно плотность как твердых, так и жидких веществ.

В основе метода лежит закон Архимеда: вначале определяется масса образца в воздухе, затем – в жидкости известной плотности (чаще всего дистиллированная вода), и по формуле, приведенной ниже, рассчитывается плотность.

Аппаратура и материалы.

Весы аналитические с точностью взвешивания до 0,0001 г.

Подставка для стакана, устанавливаемая над чашкой весов, имеющая достаточную высоту для свободного перемещения чашки при взвешивании.

Проволока-подвеска из гибкого, стойкого к коррозии материалы (диаметр проволоки 0.06-0.004 мм.)

Груз для испытания материала с плотностью, меньшей плотности рабочей жидкости. Масса груза должна быть примерно на 20 % больше массы образца. 7Груз должен иметь правильную форму, гладкую поверхность и плотность вещества груза не менее 7,0 г/см³.

Рабочая жидкость, плотность которой известна или измерена с точностью не менее 0,005 %. Удовлетворяющая требованиям.

Термометр со шкалой то 0 до 50⁰ С с ценой деления 0,1⁰ C

Проведение испытания.

Для испытания применяют образцы массой 0,2-5,0 г.

Определяют массу образца (М₁), взвешивая его с точностью до 0,0001г.

Устанавливают подставку со стаканом, наполненным рабочей жидкостью, на столик весов; испытуемый образец с помощью проволоки-подвески подвешивают к коромыслу весов.

После этого образец опускают в стакан с жидкостью до полного его погружения, не касаясь стенок и дна сосуда и следя за тем, чтобы на нем не было пузырьков воздуха, и приводят взвешивание, определяя массу (М₂).

Если образец в жидкости всплывает, к подвеске подвешивают дополнительный груз.

Образец снимают с подвески, подвеску (с грузом, если он применялся), опускают в стакан с жидкостью (подвеска при этом не должна касаться стенок и дна стакана) и производят взвешивание, таким образом определяют массу М_3.

Если плотность рабочей жидкости неизвестна, ее определяют пикнометром.

Пикнометр и пробку очищают серно-хромовой смесью, промывают дистиллированной водой, затем этиловым спиртом, после чего высушивают потоком воздуха, не содержащим пыли. Сухой пикнометр оставляют на 1 час при комнатной температуре в помещении, не содержащем пыли, затем взвешивают вместе с пробкой с точность до 0,0001 г., определяя М₄. Затем пикнометр наполняют дистиллированной водой, следя за тем. Чтобы на стенках не осталось воздушных пузырьков, закрывают пробкой и помещают в термостат при (293+-1)К (20+-0,1⁰ С) на 30 минут.

Избыток воды из капиллярной трубки удаляют при помощи свернутой фильтровальной бумаги, при этом пикносметр держат в термостате. После этого пикнометр вытирают и определяют массу пикнометра с дистиллированной водой (М₅).

Воду выливают, пикнометр высушивают и наполняют рабочей жидкостью, вытирают его снаружи чистой сухой льняной тканью и выдерживают в термостате при(293+-0,1⁰С) Кв течении 30 минут.

Избыток жидкости удаляют, снова вытирают пикнометр, избегая нагревания рукой или трением, берут его бумажным или проволочным кольцом и взвешивают с точностью до 0,0001 г., определяя массу пикнометра с рабочей жидкостью (М₆).

№	Полимерный материал	Масса емкости,гр

Для оценки достоверности полученных результатов, рекомендуется рассчитать погрешности.

Вывод: