image126

36 3. Badania podstawowych właściwości fizycznych i identyfikacja tworzyw sztuczn

Wykonanie pomiaru. Próbkę umieszcza się w cylindrze miarowym zawierającym nasycony roztwór chlorku cynku bądź alkohol etylowy w zależności od tego, czy badane tworzywo ma gęstość większą czy mniejszą od 1,00 g/cm³. Następnie zawartość cylindra rozcieńcza się powoli wodą, przy ciągłym mieszaniu, aż próbka całkowicie zanurzy się w cieczy i będzie w niej swobodnie pływać (nie tonie i nie wypływa na powierzchnię). Na powierzchni nie powinny znajdować się pęcherzyki powietrza. Jeżeli są, to należy ogrzać cylinder do temp. 23±0,1°C i sprawdzić, czy próbka jest nadal w równowadze hydrostatycznej z cieczą. W razie konieczności trzeba uzupełnić wodą bądź roztworem chlorku cynku, a w przypadku tworzyw o gęstości mniejszej od 1 g/cm³ alkoholem etylowym. Po ustaleniu równowagi wyjmuje się próbkę, oznacza gęstość cieczy w cylindrze za pomocą areometru lub wagi hydrostatycznej.

Oznaczanie gęstości za pomocą kolumny gradientowej. Kolumny gradientowe są to kolumny napełnione cieczami, których gęstości wzrastają jednolicie od najwyższego (u dołu) do najniższego poziomu. Przykłady stosowanych cieczy

0    gęstościach 0,79-2,89, a nawet 3,33 g/ml podano w normie [1]. Niezbędne ilości cieczy wynoszą ok. 500 ml (nie jest to zatem metoda tak oszczędna jak piknometryczna).

Do wykonania pomiaru jest potrzebny komplet szklanych pływaków wzorcowych o średnicy poniżej 5 mm. Kolumnę można zestawić z typowych elementów szkła laboratoryjnego. Metoda jest dogodna do seryjnych, a nie pojedyn- I czych pomiarów. Zaletą kolumny gradientowej jest dokładność do 0,001 g/cm³

1    to, że wymaga naprawdę małych próbek, np. pojedynczego ziarna granulatu.

Oznaczanie gęstości cieczy. W praktyce laboratoryjnej w dziedzinie tworzyw sztucznych stosunkowo rzadko zachodzi potrzeba oznaczania gęstości cieczy. | Do tego celu wystarczają na ogół pomiary areometryczne. Pomiar jest bardzo szybki i prosty, ale wymaga stosunkowo dużej ilości cieczy, zwykle nie mniej niż ok. 250 cm³; mniejszej ilości wymaga waga Westphala-Mohra, a jeszcze mniejszej piknometry; obie metody dają wyniki dokładniejsze niż przy stosowa- ' niu areometru.

Oznaczanie gęstości cieczy za pomocą areometru [7]. Areometry są to przyrządy wykonane z rurki szklanej wydętej u dołu w obciążoną bańkę, wskutek czego areometr utrzymuje się w cieczy w położeniu pionowym (rys. 3.4).

Wykonanie pomiaru. Suchy cylinder o średnicy 4-5 cm napełnia się badaną cieczą, unikając tworzenia się pęcherzyków powietrza. Areometr zanurza się wolno, uważając, aby nie zanurzył się głębiej niż do właściwej podziałki i aby

3.1. Gęstość

Rys. 3.4. Typowe areometry

nie dotykał ani ścian, ani dna cylindra. Jeżeli dolna podziałka skali wystaje ponad poziom cieczy, to należy pomiar wykonać areometrem dla cieczy o większych gęstościach. Wskazania odczytuje się wg dolnej linii menisku.

Oznaczanie gęstości cieczy za pomocą wagi hydrostatycznej Westphala--Mohra. Zasada działania wagi Westphala-Mohra (rys. 3.5) opiera się na prawie Archimedesa. Pomiar sprowadza się do zrównoważenia za pomocą odważników wyporu znormalizowanego pływaka zanurzonego w badanej cieczy.

Szklany pływak jest zaopatrzony w termometr. Przed pomiarem wagę umieszcza się w położeniu pionowym za pomocą odpowiedniej śruby tak, aby kolec niwelacyjny znajdował się w położeniu zerowym. Następnie umieszcza się pływak w cylindrze z wodą destylowaną o temp. 23°C i sprawdza wagę, zawieszając na podziałce 10 największy konik A. Konik ten zawieszony na którejkolwiek po-