班 级 环工0902
学 号091410224
姓 名 孙杨雨
实验日期 2012.3.30
指导老师:余阳
小组成员:孙扬雨、王健、王玉佳、马莉、王玥丽
一、 实验目的
1. 了解粉体真密度的概念及其在科研与生产中的作用;
2. 掌握浸液法——比重瓶法测定粉末真密度的原理及方法。
二、 实验原理
粉体真密度是粉体质量与其真体积之比值,其真体积不包括存在于粉体颗粒内部的封闭空洞。所以,测定粉体的真密度必须采用无孔材料。根据测定介质的不同,粉体真密度的主要测定方法是浸液法。 浸液法是将粉末浸入在易润湿颗粒表面的浸液中,测定其所排除液体的体积。此法必须真空脱气以完全排除气泡。真空脱气操作可采用加热(煮沸)法和减压法,或两法同时并用。浸液法主要有比重瓶法。比重瓶法具有仪器简单、操作方便、结果可靠等优点,已成为目前应用较多的测定真密度的方法之一。本实验采用这种方法。 比重瓶法测定粉体真密度基于“阿基米德原理”。将待测粉末浸入对其润湿而不溶解的浸液中,抽真空除气泡,求出粉末试样从已知容量的容器中排出已知密度的液体,就可计算所测粉末的真密度。真密度ρ计算式为:
• 式中: M——粉尘尘样的质量,g;
• W——比重瓶加液体的总质量,g;
• R——比重瓶加剩余液体加粉尘的总质量,g;
• G——排出液体的质量,g;
• V——粉尘的真体积,cm3;
• ρL——液体的密度,g/cm3;
ρp——粉尘的真密度,g/cm3oju
三、 试剂与仪器
1. 真空装置:由比重瓶、真空干燥器、真空泵、真空压力表、三通阀、缓冲瓶组成;
2. 温度计:0~60℃,精度精油与肌肤百度影音0.1℃;
3. 电子天平:感量0.001克;
4. 烧杯:1000 ml;
5. 烘箱、干燥器。
6. 滑石粉
实验装置实物图:
四、 实验步骤
1、称量事先洗净、烘干的比重瓶的重量M1。
2、 在比重瓶内,装入一定量的粉体试样,精确称量比重瓶和试样总质量重 量M2,粉尘总质量M=M2-M1。
3、 将蒸馏水注入装有试样的比重瓶内,至容器容量的2/3处为止,放入真空干燥器内。
4、 启动真空泵,抽气15~20分钟。
5、 从真空干燥器内取出比重瓶,向瓶内加满蒸馏水并称其重量R。
6、 洗净该比重瓶,然后装满浸液,称其重量W。
五、 数据记录与整理
样品编号 | 1 | 2 | 3 |
M1/g | 34.1462 | 34.2943 | 36.5854 |
M2/g | 46.2876 | 50.9037 | 49.6790 |
粉尘质量 M=(M2-M1)/g | 12.1414 | 16.6094 | 13.0936 | 1 63
瓶+粉+液体的质量R /g | 128.0716 | 125.4644 | 130.7173 |
瓶+液体的质量 W /g | 135.6724 | 135.5073 | 137.5251 |
排开液体质量G=W+M-R /g | 19.7422 | 26.6523 | 19.9014 |
粉尘密度 ρ=M/G /Kg/m3 | 614.44 | 622.42 | 657.47 |
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所以,粉尘平均真密度:
六、 思考题
1.粉尘堆积密度和真密度的概念是什么?如何计算粉体孔隙率?
答:粉尘堆积密度:是把粉尘或者粉料自由填充于某一容器中,在刚填充完成后所测得的单位体积质量。其堆积体积包括颗粒之间和颗粒内部的空隙体积。
粉尘真密度指:不包括粉尘内部空隙和粉尘之间空隙的的体积,而是以粉尘质量比上其自身所占的真实体积求出的粉尘密度。
粉体颗粒间和内部空隙的体积与堆积粉体的总体积之比称为孔隙率。可用以下公式算出:
其中:P0——粉体的堆积密度 g/cm3
P——粉体的表观密度连体滑雪服 g/cm3
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2.你现在位于2137实验室(实验室内只有真空过滤设备)内,现在要测定滑石粉的真密度,你会如何测?请写出实验方案,并当场进行测定。
答:取两个已烘干的250mL的容量瓶,称其重量分别为稀土硅铁合金M1、M2。向1号容量瓶中注入蒸馏水,把真空抽滤设备的橡皮管固定在容量瓶口抽去水中空气,最后使凹液面与刻度线相平。取适量的滑石粉装入2号容量瓶,称其质量R。把1号容量瓶中的水注入一部分到2号容量瓶中,将真空抽滤设备的橡皮管固定在2号容量瓶口同样抽气15至20分钟,之后将1号容量瓶中的水注入2号容量瓶中至刻度线,再将1号容量瓶拿去称量得到质量W。
可得粉末真密度为
实验数据记录:
测定项目 | M1 /g | M2/g | R/g | W/g |
实验数据 | 102.7 | 100.3 | 130.8 | 115.2 |
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3. 影响测定真密度的主要因素是什么?
答:1.抽气效果,即抽气设备能否将水中和粉末中的空气最大程度抽出;
2.烧杯实验前未被烘干;
3.实验操作时粉末与空气接触导致部分空气又进入粉末;
4.称量是否准确。