Densità: Elio Picnometria

Ci sono due tipi di densità associati alle polveri. La densità d’inviluppo (o di massa) è determinata per i materiali porosi quando gli spazi dei pori all’interno del materiale sono inclusi nella misura del volume. La densità scheletrica è il rapporto tra la massa del materiale solido e la somma dei volumi del materiale solido e dei pori chiusi (o ciechi) all’interno del materiale (ASTM D3766). Micromeritics Accupyc II 1340 misura il volume scheletrico di un materiale tramite lo spostamento di gas utilizzando la relazione volume-pressione della legge di Boyle. Un gas inerte, tipicamente l’elio, è usato come mezzo di spostamento. Il campione è posto in una tazza sigillata di volume noto. Questa coppa viene poi posta nella camera del campione. Il gas viene introdotto nella camera del campione e poi espanso in una seconda camera vuota di volume noto. La pressione osservata dopo il riempimento della cella di campionamento e la pressione scaricata nella camera di espansione sono misurate, e poi viene calcolato il volume. La densità viene determinata dividendo il peso del campione per il volume misurato. La densità misurata dalla picnometria a elio è spesso indicata come “densità dell’elio”, il che implica che i pori aperti sono esclusi dal calcolo. Poiché He non può accedere ai pori chiusi, essi sono inclusi nel volume totale.

Specifiche

  • Il volume delle celle da 10 cc (1,80 cm ID x 3,93 cm D.) contiene coppette da 1 e 3,5 cc
  • Dimensioni delle coppe: 1 cc di volume – 1,2 cm di diametro x 1,1 mm di altezza; 3,5 cc di volume – 1,7 mm di diametro x 1,7 mm di altezza
  • Il campione può essere una polvere o un bulk. Il campione sfuso deve entrare nella tazza del campione
  • Il campione deve riempire almeno due terzi di una tazza per un risultato di qualità
  • Precisione: riproducibilità tipicamente entro ±0,01% del volume nominale della camera a fondo scala. Riproducibilità garantita entro ± 0,02% del volume nominale a fondo scala su campioni puliti, asciutti ed equilibrati termicamente usando elio nell’intervallo da 15 a 35 ºC
  • Precisione: accurata entro lo 0,03% della lettura, più lo 0.03% della capacità del campione

Applicazioni

  • Farmaceutici – le forme polimorfe, idrate e amorfe dei prodotti, così come la purezza, possono essere determinate confrontando la densità misurata con valori teorici e storici.
  • Rivestimenti – la densità del film essiccato può essere utilizzata nella determinazione del contenuto di composti organici volatili (VOC) di rivestimenti trasparenti e pigmentati.
  • Calcinazione – diverse strutture cristalline di carbonio e ceramica subiscono un riarrangiamento strutturale attraverso un trattamento a pressione o a temperatura che determina densità diverse.
  • Ceramica e metallurgia delle polveri – se la densità della parte finita è significativamente inferiore a quella della polvere costituente, i pori chiusi si sono formati durante la lavorazione della parte
  • Plastica cellulare rigida – le schiume mostrano proprietà diverse in base al rapporto di cellule aperte e chiuse determinato dalla densità/
  • Film plastici – la densità può essere usata per determinare la quantità di aria intrappolata e il grado di cristallinità.
  • Slurry – la quantità di liquido in una miscela di slurry può essere calcolata misurando la densità dello slurry.
  • Prodotti chimici organici e polimeri – i processi di polimerizzazione e reforming organico sono usati per produrre composti desiderati da materie prime. La conversione e la purezza possono essere monitorate confrontando la densità misurata con la densità teorica del prodotto desiderato.
  • Miscelazione di materiali – la precisione e la riproducibilità della miscela possono essere monitorate confrontando le densità misurate con la densità prevista in base alla ricetta di destinazione degli ingredienti primari.

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