Пикнометрический метод определения плотности

Истинная плотность материала ρ_и определяется как отношение массы тела m к объему его компактного непористого скелета V_г:

ρ_и = m / V_г

При наличии в материале пор, пустот или пространства между частицами их объем должен быть вычтен из объема материала. Значения плотности, получаемые экспериментальным путем (методами газовой пикнометрии), называют эффективной плотностью ρ_э, которая для большинства пористых тел может быть принята с малой долей ошибки за истинную плотность материала:

ρ_э = m / V_э

V_э -  эффектный объем твердого тела

В качестве рабочего газа, способного проникать даже в мельчайшие поры за исключением закрытых, используют гелий. Его поведение наиболее близко к поведению идеального газа, а его адсорбируемость при нормальных условиях пренебрежимо мала. Для целей порометрии интерес представляет набор пикнометрических веществ, отличающихся размером молекул. Поэтому, кроме гелия в газовой пикнометрии используются другие инертные газы, а также водород, кислород, оксид и диоксид углерода, гаксафторид серы, непредельные углеводороды.

Определение плотности с помощью пикнометра методом вытеснения газа широко применяется в различных отраслях промышленности: геология, фармацевтика, металлургия, лакокрасочная промышленность, производство строительных материалов, пенопласта, пластмасс, полимеров, абразивных материалов и катализаторов.

Используемая литература:

1. ISO/FDIS  12154:2013 International standard, determination of density by volumetric displacement – Skeleton density by gas pycnometer.

2. Плаченов Т.Г., Колосенцев  С.Д. Порометрия. – Л.: Химия, 1988

Приборы для измерения плотности твердых веществ и порошков: