粉体真密度的测定.doc

环工综合实验 实验报告
实 验 名 称：粉体真密度的测定

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/cm3

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

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

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 g/cm3

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

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。