密度比重瓶法是一種用於測量物質密度的方法,它涉及使用一個已知容積的容器(比重瓶)來精確測定液體的密度和容積所定義的體積。這種方法可以用於測量粉末、液體、微粒等流動物質的密度。
原理:
密度比重瓶法的原理是基於不同物質的密度差異。通過將樣品放入已知體積的容器內並稱重,可以計算出樣品的密度。樣品的密度(ρ)可以根據公式 ρ = m/V 計算,其中 m 是樣品的質量,V 是容器的體積。
步驟:
將比重瓶完全充滿液體並稱重,得到液體的重量 m1fl。
計算比重瓶的體積 Vglass = m1fl/ρfl,其中 ρfl 是液體的密度。
將比重瓶清洗並烘乾後,填裝大約2/3的樣品材料,稱重得到樣品產生的重量 ms。
用液體填滿比重瓶剩餘部分至滿,再次稱重得到樣品與液體的混合重量 m(fl+s)。
計算第二次液體的重量 m2fl = m(fl+s) - ms。
計算液體的體積 Vfl = m2fl/ρfl,其中 ρfl 是液體的密度。
計算粉末樣品的體積 Vs = Vglass - Vfl。
最後,計算樣品的密度 ρs = ms/Vs。
注意事項:
在測量期間,所有稱重操作應在恆溫下進行。
在液體或微粒樣品之間不允許存在任何空氣。
對於粉末或微粒樣品,通常使用已知密度的液體作為輔助媒介來測定體積。
比重瓶在使用前後應徹底清洗並烘乾。
這種方法對於測定粉末、微粒密度是非常精確的,儘管它比浮力和置換法更為費時,但由於其高準確度,它被廣泛套用於材料科學的密度測量。