Politechnika Poznańska - Zakład Tworzyw Sztucznych

__________________________________________________________________________________________

Aktualizacja: wrzesień 2009_DCK

1

TEMAT 4: Badanie gęstości tworzyw sztucznych

OBOWIĄZUJACE ZAGADNIENIA:

1.

pojęcie gęstości i ciężaru właściwego,

2.

pojęcie porowatości i szczelności materiałów o budowie komórkowej

3.

metody badania gęstości tworzyw sztucznych:

−

za pomocą wagi i suwmiarki ( dla brył o kształtach: prostopadłościany, walce),

−

za pomocą wagi i cylindra miarowego (prawo Archimedesa),

−

za pomocą wagi hydrostatycznej (prawo Archimedesa)

−

metoda piknometryczna,

4.

zasada pomiaru metodą kolumny gradientu gęstości.

LITERATURA:

1.

Broniewski T.: Metody badań i ocena właściwości tworzyw sztucznych, WNT, 2000

PRZEBIEG ĆWICZENIA:

1. Oznaczanie ciężaru właściwego tworzyw sztucznych o regularnych kształtach za
pomocą wagi i suwmiarki

Badaną próbkę należy dokładnie zważyć. Za pomocą suwmiarki zmierzyć jej wymiary
i obliczyć objętość. Ciężar właściwy oblicza się ze wzoru:

V

P

=

γ

, [g/cm

3

]

,gdzie:

V - objętość próbki, cm

3

P - ciężar próbki, g

2. Oznaczanie ciężaru właściwego za pomocą wagi i cylindra miarowego

Badaną próbkę należy dokładnie zważyć. Następnie cylinderek napełnia się wodą
destylowaną i dokładnie odczytuje jej poziom, określając w ten sposób objętość V

1

, po czym

umieszcza się w cylinderku badaną próbkę i ponownie odczytuje poziom, oznaczając objętość
V

2

. Różnica objętości V

2

- V

1

będzie objętością badanej próbki. Ciężar właściwy oblicza się

ze wzoru:

1

2

V

V

P

−

=

γ

, [G/cm

3

]

gdzie:

V

1

- objętość wody, cm

3

V

2

- objętość wody wraz z próbką, cm

3

P - ciężar próbki, g

Politechnika Poznańska - Zakład Tworzyw Sztucznych

__________________________________________________________________________________________

Aktualizacja: wrzesień 2009_DCK

2

3. Oznaczanie ciężaru właściwego ciał o nieregularnych kształtach za pomocą wagi
hydrostatycznej

Zasada pomiaru: polega na oznaczeniu ciężaru właściwego jako stosunku ciężaru danego
ciała w powietrzu do ciężaru wypartej przez niego cieczy. Według prawa Archimedesa
pozorny ubytek ciężaru ciała zanurzonego we wodzie odpowiada ciężarowi wypartej wody,
a więc objętości zanurzonego ciała.

Wykonanie pomiaru: badane ciało zawiesza się na cienkim druciku na haczyku lewej szalki
wagi laboratoryjnej i oznacza jego ciężar w powietrzu. Następnie badane ciało zanurza się
w naczyniu z wodą, jak to pokazano na rysunku i ponownie oznacza się jego ciężar w wodzie.
Różnica ciężaru P - P

1

odpowiada objętości ciała V. Ciężar właściwy oblicz się ze wzoru:

1

P

P

P

−

=

γ

, [g/cm

3

]

gdzie:

P - ciężar ciała w powietrzu, g
P

1

- ciężar ciała w wodzie, g

4. Oznaczanie ciężaru właściwego ciał o nieregularnych kształtach za pomocą
piknometru

Wykonanie pomiaru: odważa się pusty piknometr, następnie wsypuje się do niego badaną
próbkę (granulat) i waży piknometr z próbką. Następnie usunąć próbkę z piknometru, a
piknometr napełnić wodą lub inną cieczą i zważyć piknometr z cieczą. Dalej wsypać
uprzednio zważony granulat do piknometru z cieczą i zważyć piknometr z cieczą i próbką.
Ciężar właściwy oblicza się ze wzoru:

γ

γ

)

(

)

(

)

(

2

4

1

3

1

3

P

P

P

P

P

P

−

−

−

−

=

, [g/cm

3

]

gdzie:

P

1

- ciężar pustego piknometru, g

P

2

- ciężar piknometru z cieczą, g

P

3

- ciężar piknometru z próbką (bez cieczy), g

P

4

- ciężar piknometru z próbką i cieczą, g

γ

cwc

- ciężar właściwy cieczy, g/cm

3

5. Oznaczanie gęstości cieczy za pomocą wagi hydrostatycznej Westphala-Mohra

Wykonanie pomiaru: do suchego cylindra nalewa się badaną ciecz i ostrożnie umieszcza się w
cieczy pływak i przez odpowiednie dobranie koników sprowadza się wagę do położenia
zerowego. Wieszanie koników na dźwigni rozpoczyna się od konika największego.

Na przykład jeżeli:

konik A znajdował się na podziałce 8,
konik B znajdował się na podziałce 4,
konik C znajdował się na podziałce 7,
to znaleziony ciężar właściwy cieczy wynosi: 0,847 g/cm

3

.