Mikromeritische Dichtemessungen

Unsere erstklassigen Instrumente, die von Experten bei der Anwendung unterstützt werden, ermöglichen präzise Dichtemessungen für verschiedenste Anwendungen.
Unsere weltweit bewährten Geräte liefern durchweg genaue Ergebnisse.

Was ist Dichte?

Die Dichte bezieht sich auf die Menge an Masse, die in einem bestimmten Volumen enthalten ist. Auf elementarer Ebene kann das Volumen eines festen Materials durch Messung seiner Länge, Breite und Dicke berechnet werden. Viele Materialien haben jedoch in ihrer Struktur Oberflächenunregelmäßigkeiten, kleine Brüche, Risse und Poren. Einige dieser Hohlräume oder Poren können von der Oberfläche aus zugänglich sein, während andere in der Struktur des festen Materials eingeschlossen sind. Diese Variationen wirken sich auf das Gesamtvolumen aus und tragen zu den verschiedenen Definitionen der Dichte bei, die im Folgenden beschrieben werden.

Echte oder absolute Dichte

das Verhältnis der Masse zum Volumen (wahres Volumen) einer Probe, ohne das Volumen der offenen Poren, der geschlossenen (oder blinden) Poren und der Hohlräume zwischen den Partikeln

Skelett-Dichte

das Verhältnis der Masse zum Volumen (Skelettvolumen) der Partikel, ohne Zwischenräume zwischen den Partikeln und geöffnete Poren, aber mit geschlossenen Poren

Schüttdichte oder scheinbare Dichte

die Dichte, die gemessen wird, nachdem die Teilchen einen Standardbehälter unter bestimmten Bedingungen frei gefüllt haben, d. h. die Masse der Teilchen pro Volumeneinheit, wenn sie lose gepackt sind.

T.A.P. (Transversaler Axialdruck) Dichte

ein Maß für die komprimierte Schüttdichte, das auf dem äußeren Volumen eines Pulverbettes basiert, das unter einer kontrollierten Kraft komprimiert wurde, um den Zwischenraum zu verringern. Diese Eigenschaft ist von großem Interesse für die Verpackung, die Handhabung und den Versand von Schüttgütern.

Dichte des Umschlags

das Verhältnis zwischen der Masse eines Stoffes und dem Hüllvolumen, das durch eine imaginäre Grenze um die Außenfläche eines Objekts definiert ist. Dieses Volumen umfasst sowohl offene als auch geschlossene Poren, schließt aber den Zwischenraum zwischen den Teilen aus.

Wie misst man die Dichte?

Gas-Pyknometrie

Der AccuPyc verwendet die Gaspyknometrie, eine zerstörungsfreie Technik, die auf der Verdrängung von Gasen beruht, um das Volumen genau zu messen, und ist daher ideal für die Ermittlung des wahren, absoluten Volumens und der Dichte des Skeletts. Als Verdrängungsmedium für die Gaspyknometrie wird in der Regel ein inertes Gas wie Helium, Stickstoff oder Luft verwendet.

Eine Probe wird in eine Kammer mit bekanntem Volumen gegeben, die verschlossen und unter Druck gesetzt wird. Das Gas füllt die leeren Räume innerhalb und zwischen den Probenteilchen. Die Probenkammer wird dann auf eine angrenzende Referenzkammer mit bekanntem Volumen ausgedehnt. Anhand der Druckänderung wird das Volumen der Probe berechnet. Die wahre Dichte wird aus der Masse der Probe und dem von ihr eingenommenen Volumen berechnet. Diese Methode eignet sich für die Bestimmung der wahren Dichte von Materialien, auch von solchen mit kleinen Poren und unregelmäßigen Formen.

Inertes Gas strömt in die Probenkammer (Ventil a öffnet und schließt sich)
Das Gleichgewicht ist erreicht
Gas strömt in die zweite Kammer zur Volumenmessung (Ventil b öffnet)
Das Gleichgewicht ist wieder einmal erreicht
Das Volumen dividiert durch das Probengewicht ergibt die Dichte
Druckablass zur Atmosphäre (Ventil c öffnet)

Das AccuPyc Gaspyknometer von Micromeritics ist die schnellste, einfachste und genaueste Messung der tatsächlichen Dichte. Mehr Labore entscheiden sich für ein AccuPyc als für jedes andere kommerzielle Gaspyknometer. Das AccuPyc bietet die höchste verfügbare Genauigkeit und Wiederholbarkeit in einem System, das schnell und für jeden Bediener einfach zu handhaben ist.

Umschlag und T.A.P.-Dichte

Das GeoPyc verwendet ein einzigartiges Verfahren zur Verdrängungsmessung mit Dry Flo, einer Quasi-Flüssigkeit, die aus kleinen, starren Kugeln besteht, die ein hohes Maß an Fließfähigkeit aufweisen. Die Probe wird in ein Bett aus Dry Flo gelegt, das um die Probe herum bewegt und sanft verdichtet wird. Der GeoPyc sammelt die Verdrängungsdaten, um sowohl die Hüllkurven- als auch die T.A.P.-Dichte zu bestimmen.

Quecksilber-Dichte

Der AutoPore kann zur Bestimmung der Schütt- und Skelettdichte verwendet werden, wenn das Volumen des Penetrometers bekannt ist. Anstatt Gas oder Trockenpulver wie bei den vorherigen Techniken zu verdrängen, wird Quecksilber verdrängt.

Das Gesamtvolumen ist definiert als das Volumen der Probe nach Abzug der größten Poren (in der Regel größer als 180 µm).

Schüttvolumen = Gesamtinnenvolumen des Penetrometers - Volumen des Quecksilbers, das den Raum um die Probe herum einnimmt:

Das Skelettvolumen ist definiert als das Volumen eines Materials, nachdem alle offenen Poren größer als 0,005 µm aus dem Volumen ausgeschlossen wurden. Dies kann bestimmt werden, wenn Druck ausgeübt wird und das Quecksilber dazu zwingt, die offenen Poren der Probe zu füllen.

Skelettvolumen = Schüttvolumen - Gesamtporenvolumen:

Die Schüttdichte und die Skelettdichte werden wie unten dargestellt berechnet, indem die Masse der Probe durch das jeweilige Volumen geteilt wird.

Unsere Lösungen

Instrumente

AccuPyc

Gasverdrängungs-Pyknometriesystem - Die schnellste, einfachste und genaueste Messung der tatsächlichen Dichte

Geopyc

Misst das Hüllvolumen und die Dichte von Formteilen ohne Verwendung von Gefahrstoffen

AutoPore V

Misst die Dichte, zusätzlich zur vollständigen Porosimetrie, insbesondere bei meso- und makroporösen Materialien.

Dienstleistungen

Wir bieten ein umfassendes Spektrum an Charakterisierungsdienstleistungen an, sei es die Analyse einer einzelnen Probe, eine komplexe Methodenentwicklung oder -validierung, die Bewertung neuer Produkte oder die Durchführung umfangreicher Herstellungsprojekte.

Verfügbare Optionen

Skelett-Dichte
Quecksilber-Dichte
Schüttdichte oder TAP-Dichte

Polymerschaum und zelluläre Materialien
Dichte des Umschlags

FAQ

Wie wird die Dichte gemessen?

Die Dichte wird gemessen, indem die Masse eines Objekts durch sein Volumen geteilt wird. Die Formel lautet Dichte (ρ) = Masse (m) / Volumen (V). Genaue Messungen von Masse und Volumen sind entscheidend für die genaue Bestimmung der Dichte eines Materials.
Welche Laborgeräte werden zur Messung der Dichte verwendet?

Die zur Dichtemessung verwendeten Laborgeräte variieren je nach Zustand des Materials (fest, flüssig oder gasförmig) und der erforderlichen Genauigkeit. Bei Feststoffen ist ein gängiges Instrument ein Gaspyknometer wie das AccuPyc, das das Volumen durch Gasverdrängung misst und die Dichte durch Division von Masse durch Volumen bestimmt. Das GeoPyc ist ein weiteres beliebtes Gerät zur Bestimmung der Umhüllungsdichte.
Was sind die verschiedenen Arten von Dichte?

Es gibt verschiedene Arten der Dichte: Wahre oder absolute Dichte - das Verhältnis der Masse zum Volumen (wahres Volumen) einer Probe, ohne das Volumen offener Poren, geschlossener (oder blinder) Poren und Hohlräume zwischen den Partikeln Skelettdichte - das Verhältnis der Masse zum Volumen (Skelettvolumen) der Partikel, ohne Hohlräume zwischen den Partikeln und offene Poren, aber einschließlich geschlossener Poren Schüttdichte oder scheinbare Dichte - die Dichte, die gemessen wird, nachdem die Partikel einen Standardbehälter unter bestimmten Bedingungen frei gefüllt haben, d. h. die Masse der Partikel pro Volumeneinheit, wenn sie lose gepackt sind. T.A.P.-Dichte (Transverse Axial Pressure) - ein Maß für die komprimierte Schüttdichte, das auf dem Außenvolumen eines Pulverbettes basiert, das mit einer kontrollierten Kraft komprimiert wurde, um den Zwischenraum zu verringern. Diese Eigenschaft ist von erheblichem Interesse bei der Verpackung, der Handhabung und dem Versand von körnigen Schüttgütern. Hüllendichte - das Verhältnis zwischen der Masse einer Substanz und dem Hüllvolumen, das durch eine imaginäre Grenze um die Außenfläche eines Objekts definiert ist. Dieses Volumen umfasst sowohl offene als auch geschlossene Poren, schließt jedoch den Zwischenraum zwischen den Teilen aus. Jede Art von Dichte liefert spezifische Informationen, die je nach Anwendungskontext, z. B. in der Materialwissenschaft, Chemie, Technik oder Geologie, von entscheidender Bedeutung sein können. Das Verständnis der Unterschiede zwischen diesen Dichtetypen ist wichtig für die genaue Charakterisierung von Materialien und deren Verhalten in verschiedenen Umgebungen.