Politechnika Poznańska - Zakład Tworzyw Sztucznych
__________________________________________________________________________________________
Aktualizacja: wrzesień 2009_DCK
1
TEMAT 4: Badanie gęstości tworzyw sztucznych
OBOWIĄZUJACE ZAGADNIENIA:
1.
pojęcie gęstości i cięŜaru 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 cięŜaru właściwego tworzyw sztucznych o regularnych kształtach za
pomocą wagi i suwmiarki
Badaną próbkę naleŜy dokładnie zwaŜyć. Za pomocą suwmiarki zmierzyć jej wymiary
i obliczyć objętość. CięŜar właściwy oblicza się ze wzoru:
V
P
=
γ
, [g/cm
3
]
,gdzie:
V - objętość próbki, cm
3
P - cięŜar próbki, g
2. Oznaczanie cięŜaru właściwego za pomocą wagi i cylindra miarowego
Badaną próbkę naleŜy dokładnie zwaŜyć. 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
. RóŜnica objętości V
2
- V
1
będzie objętością badanej próbki. CięŜar 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 - cięŜar próbki, g
Politechnika Poznańska - Zakład Tworzyw Sztucznych
__________________________________________________________________________________________
Aktualizacja: wrzesień 2009_DCK
2
3. Oznaczanie cięŜaru właściwego ciał o nieregularnych kształtach za pomocą wagi
hydrostatycznej
Zasada pomiaru: polega na oznaczeniu cięŜaru właściwego jako stosunku cięŜaru danego
ciała w powietrzu do cięŜaru wypartej przez niego cieczy. Według prawa Archimedesa
pozorny ubytek cięŜaru ciała zanurzonego we wodzie odpowiada cięŜarowi 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 cięŜar w powietrzu. Następnie badane ciało zanurza się
w naczyniu z wodą, jak to pokazano na rysunku i ponownie oznacza się jego cięŜar w wodzie.
RóŜnica cięŜaru P - P
1
odpowiada objętości ciała V. CięŜar właściwy oblicz się ze wzoru:
1
P
P
P
−
=
γ
, [g/cm
3
]
gdzie:
P - cięŜar ciała w powietrzu, g
P
1
- cięŜar ciała w wodzie, g
4. Oznaczanie cięŜaru właściwego ciał o nieregularnych kształtach za pomocą
piknometru
Wykonanie pomiaru: odwaŜa się pusty piknometr, następnie wsypuje się do niego badaną
próbkę (granulat) i waŜy piknometr z próbką. Następnie usunąć próbkę z piknometru, a
piknometr napełnić wodą lub inną cieczą i zwaŜyć piknometr z cieczą. Dalej wsypać
uprzednio zwaŜony granulat do piknometru z cieczą i zwaŜyć piknometr z cieczą i próbką.
CięŜar 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
- cięŜar pustego piknometru, g
P
2
- cięŜar piknometru z cieczą, g
P
3
- cięŜar piknometru z próbką (bez cieczy), g
P
4
- cięŜar piknometru z próbką i cieczą, g
γ
cwc
- cięŜar 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 ostroŜnie umieszcza się w
cieczy pływak i przez odpowiednie dobranie koników sprowadza się wagę do połoŜenia
zerowego. Wieszanie koników na dźwigni rozpoczyna się od konika największego.
Na przykład jeŜeli:
konik A znajdował się na podziałce 8,
konik B znajdował się na podziałce 4,
konik C znajdował się na podziałce 7,
to znaleziony cięŜar właściwy cieczy wynosi: 0,847 g/cm
3
.