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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量與其真體積之比值，其真體積不包括存在於粉體顆粒內部的封閉空洞。所以，測定粉體的真密度必須採用無孔材料。根據測定介質的不同，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點。但測定時易受温度的影響，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。此法必須真空脱氣以完全排除氣泡。真空脱氣操作可採用加熱(煮沸)法和減壓法，或兩法同時並用。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、結果可靠等優點，已成為目前應用較多的測定真密度的方法之一。因此，本實驗採用比重瓶法。

一．實驗目的

1. 瞭解粉體真密度的概念及其在科研與生產中的作用； 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於“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—— 比重瓶的質重，g； ms—— (比重瓶+粉體)的質重，g； msl—— (比重瓶+液體)的質重，g； ρl—— 測定温度下浸液密度；g/cm3； ρ—— 粉體的真密度，g/cm3；

三．實驗器材：

實驗儀器：真空乾燥器，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. 將比重瓶洗淨編號，放入烘箱中於110℃下烘乾冷卻備用。 2. 用電子天平稱量每個比重瓶的質量m0。

3. 每次測定所需試樣的題記約佔比重瓶容量的1/3，所以應預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，再將燒杯放進真空乾燥器內預先脱氣。浸液的密度可以查表得知。

5. 在已乾燥的比重瓶（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量ms。

6. 將預先脱氣的去離子水注入有試樣的的比重瓶內，到容器容量的2/3處為止，放入真空乾燥器內。啟動真空泵，抽氣約20-30min時暫停抽氣。

7. 從真空乾燥器中取出比重瓶，向瓶內加滿浸液並在電子天平上稱其質量msl。 8. 洗淨該比重瓶，向瓶內加滿浸液，稱其質量為ml。 9. 重複操作測下一組數據，多次測量取平均值。

五．數據記錄與處理

1. 數據記錄

2. 數據處理：

根據公式

實驗室室温為23.4℃，查表得此温度下水的密度是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麼

(1)在測定粉

體的比表面積時需要粉體真密度的數據進行計算。

(2)許多無機非金屬材料都採用粉末原料來製造，因此在科研或生產中經常需要測定粉體真密度。

(3)在水泥或陶瓷材料製造中，需要對粘土的顆粒分佈球磨泥漿細度進行測定，都需要真密度的數據.

(4)尤其對於水泥材料，其最終產品就是粉體，測定水泥的真密度對生產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麼？

阿基米德原理：浸在液體（或氣體）裏的物體受到向上的浮力作用，浮力的大小等於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）

以往的實驗都是比着實驗書本操作，而本次實驗實驗方案則是自己自主完成的，毫無經

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了同學們對實驗的探索能力和對未知的好奇心。繼續下去，會有更大的收穫。