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實驗名稱：粉體真密度的測定
粉體真密度是粉體質(zhì)量與其真體積之比值，其真體積不包括存在于粉體顆粒內(nèi)部的封閉空洞。所以，測定粉體的真密度必須采用無孔材料。根據(jù)測定介質(zhì)的不同，粉體真密度的主要測定方法可分為氣體容積法和浸液法。
氣體容積法是以氣體取代液體測定試樣所排出的體積。此法排除了浸液法對試樣溶解的可能性，具有不損壞試樣的優(yōu)點。但測定時易受溫度的影響，還需注意漏氣問題。氣體容積法又分為定容積法與不定容積法。
浸液法是將粉末浸入在易潤濕顆粒表面的浸液中，測定其所排除液體的體積。此法必須真空脫氣以完全排除氣泡。真空脫氣操作可采用加熱(煮沸)法和減壓法，或兩法同時并用。浸液法主要有比重瓶法和懸吊法。其中，比重瓶法具有儀器簡單、操作方便、結(jié)果可靠等優(yōu)點，已成為目前應(yīng)用較多的測定真密度的方法之一。因此，本實驗采用比重瓶法。
一．實驗?zāi)康?/strong>
1. 了解粉體真密度的概念及其在科研與生產(chǎn)中的作用； 2. 掌握浸液法—比重瓶法測定粉末真密度的原理及方法；
3．通過實驗方案設(shè)計，提高分析問題和解決問題的能力。
二．實驗原理
比重瓶法測定粉體真密度基于“阿基米德原理”。將待測粉末浸入對其潤濕而不溶解的浸液中，抽真空除氣泡，求出粉末試樣從已知容量的容器中排出已知密度的液體，就可計算所測粉末的真密度。真密度ρ計算式為：
式中：m0—— 比重瓶的質(zhì)重，g； ms—— (比重瓶+粉體)的質(zhì)重，g； msl—— (比重瓶+液體)的質(zhì)重，g； ρl—— 測定溫度下浸液密度；g/cm3； ρ—— 粉體的真密度，g/cm3；
三．實驗器材：
實驗儀器：真空干燥器，比重瓶（2-4個）；分析天平；燒杯。 實驗原料：金剛砂。
四．實驗過程
1. 將比重瓶洗凈編號，放入烘箱中于110℃下烘干冷卻備用。 2. 用電子天平稱量每個比重瓶的質(zhì)量m0。
3. 每次測定所需試樣的題記約占比重瓶容量的1/3，所以應(yīng)預(yù)先用四分法縮分待測試樣。 4. 取300ml的浸液（實際實驗中為去離子水）倒入燒杯中，再將燒杯放進(jìn)真空干燥器內(nèi)預(yù)先脫氣。浸液的密度可以查表得知。
5. 在已干燥的比重瓶（m0)，裝入約為比重瓶容量1/3的粉體試樣，精確稱量比重瓶和試樣的的質(zhì)量ms。
6. 將預(yù)先脫氣的去離子水注入有試樣的的比重瓶內(nèi)，到容器容量的2/3處為止，放入真空干燥器內(nèi)。啟動真空泵，抽氣約20-30min時暫停抽氣。
7. 從真空干燥器中取出比重瓶，向瓶內(nèi)加滿浸液并在電子天平上稱其質(zhì)量msl。 8. 洗凈該比重瓶，向瓶內(nèi)加滿浸液，稱其質(zhì)量為ml。 9. 重復(fù)操作5.6.7.8測下一組數(shù)據(jù)，多次測量取平均值。
五．?dāng)?shù)據(jù)記錄與處理
1. 數(shù)據(jù)記錄
2. 數(shù)據(jù)處理：
根據(jù)公式
實驗室室溫為23.4℃，查表得此溫度下水的密度是0.9969g/ml3，因此
所以
平均
真值3.1939g/ml3
d
絕對偏差：
六．思考題
1. 測定真密度的意義是什么
(1)在測定粉
體的比表面積時需要粉體真密度的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。
(2)許多無機非金屬材料都采用粉末原料來制造，因此在科研或生產(chǎn)中經(jīng)常需要測定粉體真密度。
(3)在水泥或陶瓷材料制造中，需要對粘土的顆粒分布球磨泥漿細(xì)度進(jìn)行測定，都需要真密度的數(shù)據(jù).
(4)尤其對于水泥材料，其最終產(chǎn)品就是粉體，測定水泥的真密度對生產(chǎn)單位和使用單位都具有很大的實用意義。
2. 浸液法-比重瓶法測定真密度的原理是什么？
阿基米德原理：浸在液體（或氣體）里的物體受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被該物體排開的液體的重力。
七．實驗心得（沒有強制要求，可選寫）
以往的實驗都是比著實驗書本操作，而本次實驗實驗方案則是自己自主完成的，毫無經(jīng)
12(4
((4
3.22705mlg3/
平均-真值3.22705-3.1939
*100%1.037%
真值3.1931
驗可談，但是實驗過程中享受到了獨立自主的樂趣。這種實驗課堂方式極大的激發(fā)了同學(xué)們對實驗的探索能力和對未知的好奇心。繼續(xù)下去，會有更大的收獲。
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