Определение плотность металлов: Определение плотности вещества твердого тела — Мастер на все ручки: Блог домашнего сварщика

Содержание

Плотность вещества — формулы и примеры вычислений величины

Окружающие тела состоят из веществ, масса каждого зависит от размера, объема и других критериев.

Плотность вещества показывает численное выражение массы тела в определенном объеме.

Существуют разные виды скалярной физической величины.

Общая характеристика

Каждый элемент занимает индивидуальную величину. Определение плотности может обозначаться греческой буквой ρ, D или d. Если объемы двух тел одинаковы, а массы различны, тогда плотности не идентичны.

Основные понятия

Определения и характеристики показателя известны с 7 класса школьной программы химии. Плотность представляет собой физическую величину о свойствах вещества. Это удельный вес любого элемента. Существует средняя и относительная плотность. Последняя классификация — это отношение плотности (П) вещества к П эталонного вещества.

Часто за эталон принимают дистиллированную воду. Единица измерения П- кг/м3 в интернациональной системе.

Формула нахождения плотности:

P = m/V

Обозначения:

m — масса.
V — объем.

Кроме стандартной формулы плотности, применяемой для твердых состояний веществ, имеется формула для газообразных элементов в нормальных условиях.

ρ (газа) = M/Vm M

Расшифровка:

М — молярная масса газа [г/моль].
Vm — объем газа (в норме 22,4 л/моль).

Для сыпучих и пористых тел различают истинную плотность, вычисляемую без учета пустот, и удельную плотность, рассчитываемую как отношение массы вещества ко всему объему. Истинную П получают через коэффициент пористости — доли объема пустот в занимаемом объеме. Для сыпучих тел удельная П называется насыпной.

Низкие показатели П имеет среда между Галактиками (1033 кг/м3).

Способы измерения:

Пикнометр. Измеряет истинную П.
Ареометр, денсиметр, плотномер. Используется для жидкого состояния.

Бурик. Измеряет П почвы.

Вещества состоят из молекулярных структур, масса тела формируется из скопления молекул. Аналогично вес пакета с карамелью складывается из масс всех конфет в мешке. Если все сладости одинаковые, то массу упаковки определяют умножением веса одной конфеты на количество штук.

Молекулярные частицы чистого вещества одинаковы, поэтому вес капли воды равен произведению массы 1 молекулы Н2О на число составляющих молекул в капле. Плотность вещества показывает, чему равна масса одного кубического метра.

Плотность воды — 1000 кг/м³, а масса 1 м³ Н2О равна 1000 килограмм. Это число можно вычислить, умножив массу 1 молекулы воды на количество молекулярных частиц, содержащихся в 1 м3 объема.

П льда составляет 900 кг/м³, это значит, что вес кубического метра льда равна 900 кг. Употребляют единицу измерения плотности г/см3.

При равнозначности физических масс двух тел их объемы различаются. Например, объём льда в девять раз больше объема бруска из металлического сплава. Масса тела распределяется неодинаково, устанавливает П в каждой точке тела.

Влияние факторов

П зависит от давления и температуры. При высоком давлении молекулы плотно прилегают друг к другу, поэтому вещество обладает значительной плотностью.

Зависимость показателей учитывается при расчете П. При повышении температуры П снижается из-за термического расширения, при котором объем вырастает, а масса остается прежней. Если температура снижается, П увеличивается, хотя имеются вещества, П которых при некоторых условиях температурного режима ведет себя иначе. Это вода, бронза, чугун. При фазовом переходе, модифицировании агрегатного состояния П меняется скачками. Условия вычисления зависят от свойств веществ, молекулярных элементов. Для разных природных объектов П изменяется в широком диапазоне.

П воды ниже П льда из-за молекулярной структуры твердой формы жидкости. Вещество, переходя из жидкой в твердую форму, изменяет молекулярную структуру, расстояние между составными частицами сужается и плотность увеличивается. Зимой, если забыть слить воду из труб, их разрывает на части после замерзания. На П Н2О влияют примеси. У морской воды знак П выше, чем у пресной. При соединении в одном стакане двух типов жидкости пресная останется на поверхности. Чем выше концентрация соли, тем больше П воды.

Когда плотность вещества больше П воды, оно полностью погрузится в воду. Предметы, сделанные из материала по низкой П, будут плавать на поверхности воды. На практике эти свойства используются человеком. Сооружая суда, инженеры-проектировщики применяют материалы с высокой П. Корабли, теплоходы, яхты смогут затонуть во время плавания, в корпусах суден создают специальные полости, наполненные воздухом, ведь его П ниже плотности воды.

Чтобы наживка для рыбалки погрузилась в воду, ее обременяют тяжелым по плотности материалом, например, грузиком из металла (чаще свинца). Плотность сплава выше, чем у Н2О.

Жирные пятна масла, нефти, бензина остаются на поверхности воды из-за низкой П маслянистых веществ.

Практическое применение

Из учебников химии и физики вычисляют уровень плотности по формуле. Но также это можно сделать, используя онлайн-систему.

Значение показателя

Окружающий мир состоит из разных веществ.

Скамейка в парке или баня за городом сооружены из древесины, подошва утюга, сковорода выполнены из металла, покрышка колеса, велосипеда — из резины. Каждый предмет имеет свой вес.

Черные дыры Вселенной составляют наибольшую плотность 1014 кг/м3. Самый низкий показатель имеет область между Галактиками (2•10−31—5•10−31 кг/м³).

Таблица плотности веществ

Вещество	Плотность (кг/м3)
Сухой воздух	1,293
Металлы
Осмий	22,61
Родий	12,41
Иридий	22,56
Плутоний	19,84
Палладий	12,02
Свинец	11,35
Платина	19,59
Золото	19,30
Сталь	7,8
Алюминий	2,7
Медь	8,94
Газы
Азот	1,25
Аммиак	0,771
Аргон	1,784
Жидкий водород	70
Гелий в жидком состоянии	130
Водород	0,09
Водяной пар	0,598
Воздух	1,293
Хлор	3,214
О2	1,429
Углекислый газ	1,977
Остальные вещества
Тело человека	На вдохе 940-990, при выдохе — 1010-1070
Пресная вода	1000
Солнце	1410
Гранит	2600
Земля	5520
Железо	7874
Бензин	710
Керосин	820
Молоко	1040
Этанол	789
Ацетон	792
Морская вода	1030
Древесина
Пихта	0,39
Ива	0,46
Ель	0,45
Сосна	0,52
Дуб	0,69

П металлов изменяется от минимального значения у лития, который легче Н2О, до максимального значения у осмия, который тяжелее драгоценных металлов.

Способы расчета и примеры

В сети Интернет существует множество приложений для онлайн-расчета плотности веществ или материалов. В стандартные поля калькулятора вводится основная информация: масса, объем, единицы измерения. Плотность вычисляется автоматически по заданным параметрам и выводится на экран интерфейса. Можно перевести информативные данные в нужную единицу измерения.

Без использования учебной информации показатель П можно определить через физические опыты. Для лабораторных изучений нужны весы, сантиметр, если исследуемое тело находится в твердом состоянии. Для жидкости необходима колба.

Сначала измеряют объем тела, записывая результат по цифровой шкале (в сантиметрах или миллилитрах).

Вычисляя объем деревянного бруска квадратной формы, параметр стороны возводится в третью степень. Измеряя объемные характеристики, тело ставят на весы и записывают значение массы. Рассчитывая жидкое состояние, учитывают массу сосуда, куда помещено исследуемое. В формулу подставляют данные и рассчитывают показатель.

Поскольку П измеряется в кг/л или в г/см³, то иногда приходится пересчитывать одни величины в другие.

В одном грамме содержится 0,001 кг, а один кубический сантиметр (см³) — это 0,000001 м³. В 1 г/(см)³ содержится 1000кг/м³.

Пример 1:

Необходимо найти плотность молока, если 350 г занимают 100 см³. Для решения используют формулу, где масса делится на объем.

Решение: P=m/V = 350/100= 3,5 г/см³.

Пример 2:

Необходимо определить П мела, если масса большого куска объемом 20 см³ составляет 48 грамм. П выразить в кг/м³ и вг/см³.

Решение:

Нужно перевести см³ в кубические метры, а граммы — в килограммы.

V = 20см³= 0,00002 м³.

M= 48 г = 0,048 кг.

Плотность мела составляет 0,048 кг/0,00002 м³ = 2400 кг/м³.

Выражаем в г/см³: 2400 кг/м³ = 2400*1000/1000000 см³ = 2,4 г/см³.

Один килограмм равен 1000 грамм, один кубический метр (1м³) содержит 1000000 см ³. Плотность получится 2,4 г/см³или 2400 кг/м³.

Показатель имеет большое значение в разных сферах жизни и деятельности. Он определяется по таблице или высчитывается расчетным путем.

9. Определение плотности металла

Предлагается единый метод определения плотности сталей, из которых изготовлены детали и узлы теплоэнергетического оборудования.

Методика относится к элементам, которые эксплуатируются при рабочих напряжениях и повышенных температурах:

для углеродистой стали t_раб —больше или равна 400°С;

для перлитной и ферритной стали t_раб больше или равна 470°С;

для аустенитной, мартенситной и мартенсито-ферритной стали t_раббольше или равна 525°С.

Методика определения плотности стали в исходном состоянии и после эксплуатации позволяет выявить динамику ее изменения на разных этапах работы теплоэнергетического оборудования. Плотность стали на каждом этапе эксплуатации оборудования определяется структурным и фазовым составом материала, а также уровнем его поврежденности.

9.1. Сведения о методе

9.1.1. Прецизионный метод определения плотности основан на гидростатическом взвешивании и заключается в последовательном взвешивании образца на воздухе и в жидкости, плотности которых известны. Метод позволяет определять плотность материала без фиксации его объема, что дает возможность оценить плотность образцов любой геометрической формы с заданной относительной погрешностью, не превышающей ±0,01%.

9.1.2. Схема установки для прецизионного определения плотности металлов представлена на рис. 6.

9.1.3. Установка включает в себя:

аналитические весы с погрешностью не более ±10^-7кг;

ультратермостат, поддерживающий температуру рабочей среды с точностью не ниже ±0,05°С.

Рис. 6. Установка для прецизионного измерения плотности:

1 — аналитические весы; 2 — система подвесок образцов; 3 — сосуды с рабочей жидкостью;

4 — термометр для контроля температуры рабочей жидкости;

5 — вытяжной шкаф; 6 — ультратермостат

9.1.4. Рабочая среда, в которой производится взвешивание, должна обладать стабильной во времени плотностью; в течение 6 мес. плотность не должна изменяться более чем на ±0,1 кг/м³. При большем изменении плотности жидкость должна быть заменена.

9.1.5. Контроль плотности рабочей среды следует проводить не реже одного раза в месяц. В температурном интервале производства измерений должен соблюдаться линейный закон зависимости плотности от температуры.

9.1.6. Температура кристаллизации рабочей жидкости должна быть меньше 10 °С. Температура кипения рабочей жидкости должна значительно превышать температуру окружающего пространства при проведении взвешивания.

9.1.7. Рабочая жидкость должна обладать вязкостью менее 0,5 Па/с.

9.1.8. Система подвесок, состоящая из капроновых нитей, крепится к нижней поверхности чашек весов. На концах капроновых нитей закрепляются корзинки из платиновой проволоки. Масса подвесок правой и левой чашек весов не должна отличаться более чем на 10^-5кг. Корзинки, погруженные в сосуды с рабочей жидкостью, не должны касаться дна сосудов, их стенок или выступать над поверхностью жидкости.

9.1.9. Сосуды с рабочей жидкостью представляют собой стеклянные цилиндры с двойными стенками, между которыми циркулирует вода.

9.1.10. Постоянство температуры жидкости в ультратермостате обеспечивается с точностью ±0,05 °С. Ультратермостат поддерживает температуру рабочей жидкости в сосудах за счет циркуляции воды между стенками цилиндров.

9.1.11. Контроль температуры воды и рабочей жидкости осуществляется термометрами с точностью ±0,05 ° С.

Плотность химических элементов (металлов, неметаллов, газов) / Кустарь

Плотность химических элементов (металлов, неметаллов, газов)

Элемент	г/см³
Азот	1,25*
Алюминий	2,7
Америций	13,67
Аргон	1,784*
Барий	3,76
Бериллий	1,848
Бор	2,3
Бром	3,1
Ванадий	6,11
Висмут	9,8
Водород	0,0899*
Вольфрам	19,3
Гадолиний	7,89
Галлий (тв. )	5,904
Галлий (жид.)	6,095
Гафний	13,09
Гелий	0,178*
Германий	5,327
Гольмий	8,80
Диспрозий	8,53
Европий	5,26
Железо	7,874
Золото	19,32
Индий	7,362
Иридий	22,4
Иттербий	6,98
Иттрий	4,48
Иод (Йод)	4,94
Кадмий	8,65
Калий	0,862
Кальций	1,540
Кислород	1,42897*
Кобальт	8,9
Кремний	2,33
Криптон	3,745*
Ксенон	5,851*
Кюрий	19
Лантан	6,17
Литий	0,534
Лютеций	9,84
Магний	1,739
Марганец	7,4
Медь	8,96
Молибден	10,2
Мышьяк	5,72
Натрий	0,968
Неодим	7,01
Неон	0,900*
Нептуний	20
Никель	8,9
Ниобий	8,57
Олово	7,29
Осмий	22,5
Палладий	11,97
Платина	21,45
Плутоний	19,8
Полоний	9,3
Празеодим	6,78
Прометий	7,26
Протактиний	15,4
Радий	6
Радон	9,9*
Рений	21,03
Родий	12,42
Ртуть	13,52
Рубидий	1,525
Рутений	12,2
Самарий	5,26
Свинец	11,34
Селен	4,807
Сера (ромб. )	2,07
Сера (моноклин.)	1,96
Серебро	10,5
Скандий	2,99
Стронций	2,63
Сурьма	6,69
Таллий	11,85
Тантал	16,6
Теллур	6,25
Тербий	8,27
Технеций	11,5
Титан	4,5
Торий	11,72
Тулий	9,33
Углерод (алмаз)	3,5
Углерод (графит)	2,2
Уран	19
Фосфор (бел.)	1,83
Фосфор (красн.)	2,3
Франций	2,5
Фтор	1,69*
Хлор	3,214*
Хром	7,19
Цезий	1,90
Церий	6,77
Цинк	7,13
Цирконий	6,45
Эрбий	9,05

* Плотность этих элементов (газов) измеряется не в г/см³, а в г/л (г/дм³).

Металл — это… Что такое Металл?

Щелочны́е мета́ллы — элементы главной подгруппы I группы Периодической системы химических элементов Д. И. Дмитрия Ивановича Менделеева: литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs и франций Fr. Эти металлы получили название щелочных, потому что большинство их соединений растворимо в воде. По-славянски «выщелачивать» означает «растворять», это и определило название данной группы металлов. При растворении щелочных металлов в воде образуются растворимые гидроксиды, называемые щёлочами.

В Периодической системе они следуют сразу за инертными газами, поэтому особенность строения атомов щелочных металлов заключается в том, что они содержат один электрон на новом энергетическом уровне: их электронная конфигурация ns1. Очевидно, что валентные электроны щелочных металлов могут быть легко удалены, потому что атому энергетически выгодно отдать электрон и приобрести конфигурацию инертного газа. Поэтому для всех щелочных металлов характерны восстановительные свойства. Это подтверждают низкие значения их потенциалов ионизации (потенциал ионизации атома цезия — один из самых низких) и электроотрицательности (ЭО).

Все металлы этой подгруппы имеют серебристо-белый цвет (кроме серебристо-жёлтого цезия), они очень мягкие, их можно резать скальпелем. Литий, натрий и калий легче воды и плавают на её поверхности, реагируя с ней.

Щелочные металлы встречаются в природе в форме соединений, содержащих однозарядные катионы. Многие минералы содержат в своём составе металлы главной подгруппы I группы. Например, ортоклаз, или полевой шпат, состоит из алюмюсиликата калия K2[Al2Si6O16], аналогичный минерал, содержащий натрий — альбит — имеет состав Na2[Al2Si6O16]. В морской воде содержится хлорид натрия NaCl, а в почве — соли калия — сильвин KCl, сильвинит NaCl • KCl, карналлит KCl • MgCl2 • 6h3O, полигалит K2SO4 • MgSO4 • CaSO4 • 2h3O.

Металл (Metal) — это

Из-за высокой химической активности щелочных металлов по отношению к воде, кислороду, азоту их хранят под слоем керосина. Чтобы провести реакцию со щелочным металлом, кусочек нужного размера аккуратно отрезают скальпелем под слоем керосина, в атмосфере аргона тщательно очищают поверхность металла от продуктов его взаимодействия с воздухом и только потом помещают образец в реакционный сосуд.

1. Взаимодействие с водой. Важное свойство щелочных металлов — их высокая активность по отношению к воде. Наиболее спокойно (без взрыва) реагирует с водой литий.

При проведении аналогичной реакции натрий горит жёлтым пламенем и происходит небольшой взрыв. Калий ещё более активен: в этом случае взрыв гораздо сильнее, а пламя окрашено в фиолетовый цвет.

2. Взаимодействие с кислородом. Продукты горения щелочных металлов на воздухе имеют разный состав в зависимости от активности металла.

Только литий сгорает на воздухе с образованием оксида стехиометрического состава.

При горении натрия в основном образуется пероксид Na2O2 с небольшой примесью надпероксида NaO2.

В продуктах горения калия, рубидия и цезия содержатся в основном надпероксиды.

Для получения оксидов натрия и калия нагревают смеси гидроксида, пероксида или надпероксида с избытком металла в отсутствие кислорода.

Для кислородных соединений щелочных металлов характерна следующая закономерность: по мере увеличения радиуса катиона щелочного металла возрастает устойчивость кислородных соединений, содержащих пероксид-ион О22-и надпероксид-ион O2-.

Для тяжёлых щелочных металлов характерно образование довольно устойчивых озонидов состава ЭО3. Все кислородные соединения имеют различную окраску, интенсивность которой углубляется в ряду от Li до Cs.

Оксиды щелочных металлов обладают всеми свойствами, присущими основным оксидам: они реагируют с водой, кислотными оксидами и кислотами.

Пероксиды и надпероксиды проявляют свойства сильных окислителей.

Пероксиды и надпероксиды интенсивно взаимодействуют с водой, образуя гидроксиды.

3. Взаимодействие с другими веществами. Щелочные металлы реагируют со многими неметаллами. При нагревании они соединяются с водородом с образованием гидридов, с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом и кремнием с образованием, соответственно, галогенидов, сульфидов, нитридов, фосфидов, карбидов и силицидов.

При нагревании щелочные металлы способны реагировать с другими металлами, образуя интерметаллиды. Активно (со взрывом) реагируют щелочные металлы с кислотами.

Щелочные металлы растворяются в жидком аммиаке и его производных — аминах и амидах.

При растворении в жидком аммиаке щелочной металл теряет электрон, который сольватируется молекулами аммиака и придаёт раствору голубой цвет. Образующиеся амиды легко разлагаются водой с образованием щёлочи и аммиака.

Щелочные металлы взаимодействуют с органическими веществами спиртами (с образованием алкоголятов) и карбоновыми кислотами (с образованием солей).

4. Качественное определение щелочных металлов. Поскольку потенциалы ионизации щелочных металлов невелики, то при нагревании металла или его соединений в пламени атом ионизируется, окрашивая пламя в определённый цвіт.

Получение щелочных металлов

1. Для получения щелочных металлов используют в основном электролиз расплавов их галогенидов, чаще всего — хлоридов, образующих природные минералы:

катод: Li+ + e → Li

анод: 2Cl- — 2e → Cl2

2. Иногда для получения щелочных металлов проводят электролиз расплавов их гидроксидов:

катод: Na+ + e → Na

анод: 4OH- — 4e → 2h3O + O2

Поскольку щелочные металлы в электрохимическом ряду напряжений находятся левее водорода, то электролитическое получение их из растворов солей невозможно; в этом случае образуются соответствующие щёлочи и водород.

Гидроксиды

Для получения гидроксидов щелочных металлов в основном используют электролитические методы. Наиболее крупнотоннажным является производство гидроксида натрия электролизом концентрированного водного раствора поваренной соли.

Прежде щёлочь получали реакцией обмена.

Получаемая таким способом щёлочь была сильно загрязнена содой Na2CO3.

Гидроксиды щелочных металлов — белые гигроскопичные вещества, водные растворы которых являются сильными основаниями. Они участвуют во всех реакциях, характерных для оснований — реагируют с кислотами, кислотными и амфотерными оксидами, амфотерными гидроксидами.

Гидроксиды щелочных металлов при нагревании возгоняются без разложения, за исключением гидроксида лития, который так же, как гидроксиды металлов главной подгруппы II группы, при прокаливании разлагается на оксид и воду.

Гидроксид натрия используется для изготовления мыла, синтетических моющих средств, искусственного волокна, органических соединений, например фенола.

Карбонаты

Важным продуктом, содержащим щелочной металл, является сода Na2CO3. Основное количество соды во всём мире производят по методу Сольве, предложенному ещё в начале XX века. Суть метода состоит в следующем: водный раствор NaCl, к которому добавлен аммиак, насыщают углекислым газом при температуре 26 — 30 °C. При этом образуется малорастворимый гидрокарбонат натрия, называемый питьевой содой.

Аммиак добавляют для нейтрализации кислотной среды, возникающей при пропускании углекислого газа в раствор, и получения гидрокарбонат-иона HCO3-, необходимого для осаждения гидрокарбоната натрия. После отделения питьевой соды раствор, содержащий хлорид аммония, нагревают с известью и выделяют аммиак, который возвращают в реакционную зону.

Таким образом, при аммиачном способе получения соды единственным отходом является хлорид кальция, остающийся в растворе и имеющий ограниченное применение.

При прокаливании гидрокарбоната натрия получается кальцинированная, или стиральная, сода Na2CO3 и диоксид углерода, используемый в процессе получения гидрокарбоната натрия.

Основной приобретатель соды — стекольная промышленность.

В отличие от малорастворимой кислой соли NaHCO3, гидрокарбонат калия KHCO3 хорошо растворим в воде, поэтому карбонат калия, или поташ, K2CO3 получают действием углекислого газа на раствор г

Физические и химические свойства металлов. Цвет, плотность металла, температура плавления, теплопроводность, тепловое расширение, теплоемкость, электропро-водность. Магнитные свойства.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 11Следующая ⇒

. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВАФизические свойства. К физическим свойствам металлов относят цвет, плотность, температуру плавления, теплопроводность, тепловое расширение, теплоемкость, электропроводность, магнитные свойства и др.Цветом называют способность металлов отражать световое излучение с определенной длиной волны. Например, медь имеет розово-красный цвет, алюминий — серебристо-белый.Плотность металла характеризуется его массой, заключенной в единице объема. По плотности все металлы делят на легкие (менее 4500 кг/м3) и тяжелые. Плотность имеет большое значение при создании различных изделий. Например, в самолето- и ракетостроении стремятся использовать более легкие металлы и сплавы (алюминиевые, магниевые, титановые), что способствует снижению массы изделий.
Температурой плавления называют температуру, при которой металл переходит из твердого состояния в жидкое. По температуре плавления различают тугоплавкие металлы (вольфрам 3416°С, тантал 2950°С, титан 1725°С, и др.) и легкоплавкие (олово 232°С, свинец 327°С, цинк 419,5°С, алюминий 660°С). Температура плавления имеет большое значение при выборе металлов для изготовления литых изделий, сварных и паяных соединений, термоэлектрических приборов и других изделий. В единицах СИ температуру плавления выражают в градусах Кельвина (К).Теплопроводностью называют способность металлов передавать тепло от более нагретых к менее нагретым участкам тела. Серебро, медь, алюминии обладают большой теплопроводностью. Железо имеет теплопроводность примерно в три раза меньше, чем алюминий, и в пять раз меньше, чем медь. Теплопроводность имеет большое значение при выборе материала для деталей. Например, если металл плохо проводит тепло, то при нагреве и быстром охлаждении (термическая обработка, сварка) в нем образуются трещины. Некоторые детали машин (поршни двигателей, лопатки турбин) должны быть изготовлены из материалов с хорошей теплопроводностью. В единицах СИ теплопроводность имеет размерность Вт/(м∙К).Тепловым расширением называют способность металлов увеличиваться в размерах при нагревании и уменьшаться при охлаждении. Тепловое расширение характеризуется коэффициентом линейного расширения α=(l2-l1)/[l1(t2-t1)], где l1 и l2длины тела при температурах t1 и t2. Коэффициент объемного расширения равен 3α. Тепловые расширения должны учитываться при сварке, ковке и горячей объемной штамповке, изготовлении литейных форм, штампов, прокатных валков, калибров, выполнении точных соединений и сборке приборов, при строительстве мостовых ферм, укладке железнодорожных рельс.
Теплоемкостью называют способность металла при нагревании поглощать определенное количество тепла. В единицах СИ имеет размерность Дж/К. Теплоемкость различных металлов сравнивают по величине удельной теплоемкости — количеству тепла, выраженному в больших калориях, которое требуется для повышения температуры 1 кг металла на 1°С (в единицах СИ — Дж/(кг∙К).Способность металлов проводить электрический ток оценивают двумя взаимно противоположными характеристиками -электропроводностью и электросопротивлением. Электрическая проводимость оценивается в системе СИ в сименсах (См), а удельная электропроводность — в Cм/м, аналогично электросопротивление выражают в омах (Ом), а удельное электросопротивление — в Ом/м. Хорошая электропроводность необходима, например, для токонесущих проводов (медь, алюминий). При изготовлении электронагревателей приборов и печей необходимы сплавы с высоким электросопротивлением (нихром, константан, манганин). С повышением температуры металла его электропроводность уменьшается, а с понижением — увеличивается.Магнитные свойства характеризуются абсолютной магнитной проницаемостью или магнитной постоянной, т. е. способностью металлов намагничиваться. В единицах СИ магнитная постоянная имеет размерность Гн/м. Высокими магнитными свойствами обладают железо, никель, кобальт и их сплавы, называемые ферромагнитными. Материалы с магнитными свойствами применяют в электротехнической аппаратуре и для изготовления магнитов.
Химические свойства. Химические свойства характеризуют способность металлов и сплавов сопротивляться окислению или вступать в соединение с различными веществами: кислородом воздуха, растворами кислот, щелочей и др. Чем легче металл вступает в соединение с другими элементами, тем быстрее он разрушается. Химическое разрушение металлов под действием на их поверхность внешней агрессивной среды называют коррозией.Металлы, стойкие к окислению при сильном нагреве, называют жаростойкими или окалиностойкими. Такие металлы применяют для изготовления деталей, которые эксплуатируются в зоне высоких температур.Сопротивление металлов коррозии, окалинообразованию и растворению определяют по изменению массы испытуемых образцов на единицу поверхности за единицу времени.Химические свойства металлов обязательно учитываются при изготовлении тех или иных изделий. Особенно это относится к изделиям или деталям, работающим в химически агрессивных средах.

Химические свойства.

Химические свойства. Химические свойства характеризуют способность металлов и сплавов сопротивляться окислению или вступать в соединение с различными веществами: кислородом воздуха, растворами кислот, щелочей и др. Чем легче металл вступает в соединение с другими элементами, тем быстрее он разрушается. Химическое разрушение металлов под действием на их поверхность внешней агрессивной среды называют коррозией.
Металлы, стойкие к окислению при сильном нагреве, называют жаростойкими или окалиностойкими. Такие металлы применяют для изготовления деталей, которые эксплуатируются в зоне высоких температур.
Сопротивление металлов коррозии, окалинообразованию и растворению определяют по изменению массы испытуемых образцов на единицу поверхности за единицу времени.
Химические свойства металлов обязательно учитываются при изготовлении тех или иных изделий. Особенно это относится к изделиям или деталям, работающим в химически агрессивных средах.

18.Основные механические свойства металлов. Понятие о деформации и напряжениях в материалах.
Механические свойства характеризуют способность металлов и сплавов сопротивляться действию приложенных к ним нагрузок, а механические характеристики выражают эти свойства количественно. Основными свойствами металлических материалов являются; прочность, пластичность (или вязкость), твердость, ударная вязкость, износоустойчивость, ползучесть и др.Механические характеристики материалов определяются при механических испытаниях, которые в зависимости от характера действия нагрузки во времени делятся на статические, динамические и повторно-переменные.В зависимости от способа приложения внешних сил (нагрузок) различают испытания на растяжение, сжатие, изгиб, кручение, ударный изгиб и т. п.Основные механические характеристики металлов и сплавов.Временное сопротивление (предел прочности, предел прочности при растяжении— условное напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца.Истинное сопротивление разрыву (действительное напряжение) — напряжение, определяемое отношением нагрузки в момент разрыва к площади поперечного сечения образца в месте разрыва.Предел текучести (физический) — наименьшее напряжение, при котором образец деформируется без заметного увеличения растягивающей нагрузки. Предел текучести (условный) — напряжение, при котором остаточное удлинение достигает 0,2% длины участка образца, удлинение которого принимается в расчет при определении указанной характеристики.Предел пропорциональности (условный)— напряжение, при котором отклонение от линейной зависимости между нагрузкой и удлинением достигает такой величины, что тангенс угла наклона, образованного касательной к кривой деформации (в рассматриваемой точке), с осью нагрузок увеличивается на 50% своего значения на линейном упругом участке. Допускается увеличение тангенса угла наклона на 10 или 25%.Предел упругости— условное напряжение, соответствующее появлению остаточной деформации. Допускается определение предела упругости с допусками до 0,005%, тогда соответственно будет обозначаться.Относительное удлинение после разрыва— отношение приращения длины образца после разрыва к его первоначальной расчетной длине. Различают относительные удлинения, полученные при испытании на образцах с пятикратным и десятикратным отношением длины к диаметру. Допускаются и другие отношения, например 2,5, при испытании отливок.Относительное сужение после разрыва — отношение площади поперечного сечения образца в месте разрыва к начальной площади его поперечного сечения.Указанные характеристики механических свойств определяются при испытании материалов на растяжение по методам, изложенным в ГОСТ 1497—61, на цилиндрических и плоских образцах, формы и размеры которых установлены тем же стандартом. Испытания на растяжение при повышенных температурах (до 1200°С) установлены ГОСТ 9651—73, на дли-тельную прочность— ГОСТ 10145—62.Модуль нормальной упругости— отношение напряжения к соответствующему ему относительному удлинению при растяжении (сжатии) в пределах упругих деформаций (закон Гука).Ударная вязкость— механическая характеристика вязкости металла — определяется работой, расходуемой для ударного излома на маятниковом копре образца данного типа и отнесенной к рабочей площади поперечного сечения образца в месте надреза. Испытания при нормальной температуре проводятся по ГОСТ 9454—60, при пониженных — по ГОСТ 9455—60 и при повышенных — по ГОСТ 9656—61.Предел выносливости (усталости) —максимальное напряжение, при котором материалы образца выдерживают без разрушения заданное количество симметричных циклов (от +Р до — Р), принимаемое за базу. Количество циклов задается техническими условиями и представляет большое число. Методы испытания металлов на выносливость регламентируются по ГОСТ 2860—65.Предел прочности при сжатии — отношение разрушающей нагрузки к площади поперечного сечения образца до испытания.Условный предел ползучести— напряжение, вызывающее заданное удлинение образца (суммарное или остаточное) за установленный промежуток времени при заданной температуре. Твердость по Бринелю — определяется на твердомере ТШ путем вдавливания стального закаленного шарика р. испытуемый металл или сплав.Твердость по Роквеллу HRA, HRB и HRC определяется вдавливанием в металл стального шарика диаметром ~ 1,6мм или конуса.(алмазно или твердосплавного) с утлом при вершине 120° на твердомере ТК. В зависимости от условий определения, которые стандартизованы ГОСТ 9013—68, различают три значения HR: HRA — для очень твердых материалов (шкала А) — испытание производится вдавливанием алмазного конуса; HRB — для мягкой стали (шкала В) — стального шарика; HRC — для закаленной стали (шкала С) — твердосплавного или алмазного конуса.Глубина проникновения алмазного конуса при испытаниях в металле небольшая, что позволяет испытывать более тонкие изделия, чем при определении твердости по Бринелю, Твердость но Роквеллу является условной характеристикой, значение которой отсчитывается по шкале прибора.Твердость по Виккерсу HV определяется вдавливанием алмазной стандартной правильной четырехгранной пирамиды. Определение числа твердости производится путем измерения длины диагоналей (среднее арифметическое суммы двух диагоналей) и пересчета по формулеСтандартными нагрузками в зависимости от толщины образца приняты 5, 10, 20, 30, 50 и 100 кгс. Выдержка времени под нагрузкой берется для черных металлов 10—15 секунд, для цветных — 28—32. Соответственно символ HV 10/30-500 означает: 500 — число твердости; 10 — нагрузку и 30 — время выдержки.Метод Виккерса применяется для измерений твердости деталей малых сечений и твердых тонких поверхностных слоев цементированных, азотированных или цианированных изделий.

Читайте также:

определение значения по таблице плотности металлов

Довольно большое распространение получил чугун. Как и другие металлы, он обладает довольно большим количеством физико-механических свойств, среди которых можно отметить удельный вес. Этот показатель зачастую берется из технической литературы при производстве самых различных изделий.

Определение и характеристика плотности

Плотность — физическая величина, определяющая соотношение массы к объему. Подобным физико-механическим показателем характеризуются практически все материалы. Стоит учитывать, что соответствующий показатель плотности алюминия, меди и чугуна существенно отличаются.

Рассматриваемое физико-механическое качество определяет:

Некоторые физико-механические свойства. В большинстве случаев повышение плотности связано с уменьшением зернистости структуры. Чем меньше расстояние между отдельными частицами, тем более прочная образуется связь между ними, повышается твердость и снижается пластичность.
С уменьшением расстояния между частицами увеличивается их количество и вес материала. Поэтому при создании автомобилей, самолетов и другой техники выбирается материал, который обладает легкостью и достаточной прочностью. Например, плотность алюминия кг м3 составляет около 2 700, в то время как плотность металла кг м3 более, чем в два раза больше.

Существуют специальные таблицы плотности металлов, в которых указывается рассматриваемый показатель для стали и цветных сплавов, а также чугуна.

Распространение и применение чугуна

Чугун стал обширно применяться много лет назад. Это связано с тем, что материал довольно прост в производстве и обладает довольно привлекательными эксплуатационными качествами. Выделяют следующие разновидности этого материала:

Высокопрочный: применяется при производстве изделий, которые должны обладать повышенной прочностью. Получается подобная структура за счет добавления в состав примеси магния. Отличается высокой устойчивостью к изгибу и другому воздействию, не связанному с переменными нагрузками.
Ковкий чугун: обладает структурой, которая легко поддается ковке за счет высокой пластичности. Процесс производства предусматривает выполнения отжига.
Половинчатый: обладает неоднородной структурой, которая во многом и определяет основные механические качества материала.

Удельный вес во многом зависит от применяемого метода производства, а также химического состава. На свойства чугуна оказывают воздействие следующие примеси:

При добавлении в состав серы снижается тугоплавкость и повышается значение жидкотекучести.
Фосфор позволяет использовать материал для изготовления различных сложных изделий. Стоит учитывать, что за счет добавления в состав фосфора снижается прочность.
Кремний понижает температуру плавления и существенно улучшает свойства литья.
Марганец способен повысить прочность и твердость, но неблагоприятно влияет на литейные качества.

Рассматривая чугун, стоит уделить внимание следующей информации:

Серый чугун марки СЧ10 — самый легкий из всех производимых: 6800 кг/м³. С повышением марки также увеличивается и удельная масса.
Ковкая разновидность этого металла обладает значением 7000 кг/м³.
Высокопрочный имеет значение 7200 км/м³.

Плотность металлов, как и других материалов, рассчитывается по особой формуле. Она имеет прямое отношение к удельному весу. Поэтому два этих показателя довольно часто сравнивают между собой.

Особенности применяемой таблицы

Для того чтобы рассчитать вес будущего изделия, которое будет получено из чугуна, следует знать его размеры и показатель плотности. Линейные размеры определяются для того, чтобы рассчитать объем. Применяется расчетный метод определения веса изделия в том случае, когда нет возможности провести его взвешивание.

Рассматривая методические таблицы, стоит уделить внимание таким моментам:

Все металлы разделены на несколько групп.
Для каждого материала указывается наименование, а также ГОСТ.
В зависимости от температуры плавления указывается значение плотности.
Для определения физического значения удельной плотности в килограммах или других изменениях проводится перевод единиц изменения. К примеру, если нужно перевести граммы в килограммы, то проводится умножение табличного значения на 1000.

Определение удельного веса зачастую делается в специальных лабораториях. Это значение редко используется при проведении реальных расчетов во время изготовления изделий или строительства сооружений.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ — Скачать PDF

Измерение и калибровка

Адаптировано из: Модульная лабораторная программа Х. А. Нейдига и Дж. Н. Спенсера по химии Thompson Learning; Лабораторное руководство 0110 Химического университета Питтсбурга, 1998 г.Цель Получить понимание

Дополнительная информация ОБЩИЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ АППАРАТ
ОБЩЕЕ ЛАБОРАТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Стаканы используются в качестве реакционного контейнера или для хранения жидких или твердых образцов. Они также используются для улавливания жидкостей при титровании и фильтрата при фильтровании. Бунзен
Дополнительная информация Калибровка мерной посуды
Химия 119: Эксперимент 2 Калибровка мерной стеклянной посуды Для проведения точных измерений в аналитических процедурах следующим по важности после весов является оборудование для измерения объема.В этом разделе объемный
Дополнительная информация Калибровка мерной посуды
CHEM 311L Лаборатория количественного анализа. Редакция 2.3. Калибровка мерной стеклянной посуды В этом лабораторном упражнении мы откалибруем три типа стеклянной посуды, обычно используемой химиком-аналитиком;
Дополнительная информация Калибровка посуды
Калибровка стеклянной посуды Введение Стеклянную посуду обычно калибруют с использованием жидкости известной удельной плотности и аналитических весов.Процедура определения массы жидкой посуды
. Дополнительная информация Аналитические весы
Химия 119: Эксперимент 1 Работа аналитических весов на одинарных чашечных аналитических весах Получите от своего ассистента инструкции по правильной эксплуатации Sartorius BP 210S
Дополнительная информация Нейтрализация кислоты и основания
Balancing Act Информация для учителя Задачи В этом упражнении учащиеся нейтрализуют щелочь с помощью кислоты.Учащиеся определяют точку нейтрализации кислоты, смешанной с основанием, пока они: Узнают
Дополнительная информация Молярная масса газа
Цели молярной массы газа Цель этого эксперимента — определить количество граммов на моль газа путем измерения давления, объема, температуры и массы образца. Термины, которые нужно знать Molar
Дополнительная информация Определение плотности
Лаборатория общей химии CHEM 121L Редакция 3.1 Определение плотности Чтобы узнать об интенсивных физических свойствах. Научиться измерять плотность веществ. Чтобы узнать, как охарактеризовать
Дополнительная информация Содержание витамина С во фруктовом соке
1 Содержание витамина C во фруктовом соке Введение Витамин C Витамины — это органические соединения, которые выполняют важные биологические функции. Например, у людей они активируют различные ферменты в организме до
Дополнительная информация Кислотно-основное титрование
Кислотно-щелочное титрование Введение Часто химики должны ответить на вопрос, сколько чего-либо присутствует в образце или продукте.Если продукт содержит кислоту или основание, этот вопрос обычно
. Дополнительная информация Использование микропипеток
Использование микропипеток До начала работы в лаборатории вы должны понять: Функции микропипеток в лаборатории Основные части микропипеток Какие объемы измеряются микропипетками P, P и P1 Как читать
Дополнительная информация Анализ кислоты в уксусе
Анализ кислоты в уксусе Цель: в этом эксперименте будет анализироваться процентное содержание уксусной кислоты в уксусе, купленном в магазине, с помощью титрования.Введение: уксус можно найти практически в любом доме. Может
Дополнительная информация FAJANS ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХЛОРИДА
ЭКСПЕРИМЕНТ 3 FAJANS ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХЛОРИДА Хлорид серебра очень нерастворим в воде. Добавление AgNO 3 в раствор, содержащий ионы хлорида, приводит к образованию мелкодисперсного белого осадка
Дополнительная информация Эмпирическая формула соединения
Эмпирическая формула лаборатории соединений № 5 Введение Взгляд на массовые отношения в химии обнаруживает мало порядка или смысла.Отношение масс элементов в соединении, пока постоянное,
Дополнительная информация Эксперимент 6 Калориметрия кофейной чашки
6-1 Эксперимент 6 Калориметрия в чашке кофе Введение. Химические реакции включают выделение или потребление энергии, обычно в виде тепла. Теплота измеряется в единицах энергии, Джоулях (Дж), определяется как
. Дополнительная информация Практические занятия Лабораторное руководство SM-1
ЭКСПЕРИМЕНТ 4: Разделение смеси твердых тел. Прочтите весь эксперимент и определите время, материалы и рабочее пространство перед началом.Не забывайте просматривать разделы по технике безопасности и при необходимости надевать защитные очки.
Дополнительная информация ЛАБОРАТОРНАЯ КНИЖКА
ЛАБОРАТОРНАЯ ЗАПИСЬ В научной работе важно вести постоянный учет всех исходных данных, наблюдений, расчетов и так далее, полученных в ходе эксперимента. Следовательно, студент должен стать
Дополнительная информация Смеси и чистые вещества
Блок 2 Смеси и чистые вещества Вещества можно разделить на две группы: смеси и чистые вещества.Смеси являются наиболее распространенной формой веществ и состоят из смесей чистых веществ. Они
Дополнительная информация Infogalactic: ядро планетарного знания
Плотность , или, точнее, объемная массовая плотность вещества — это его масса на единицу объема. Чаще всего для обозначения плотности используется символ ρ (строчная греческая буква ро), хотя также может использоваться латинская буква D .Математически плотность определяется как масса, разделенная на объем: ^[1]
, где ρ — плотность, м — масса, а V — объем. В некоторых случаях (например, в нефтегазовой промышленности США) плотность в общих чертах определяется как ее вес на единицу объема, ^[2], хотя с научной точки зрения это неточно — эта величина более конкретно называется удельным весом.
Для чистого вещества плотность имеет то же числовое значение, что и его массовая концентрация.Различные материалы обычно имеют разную плотность, и плотность может иметь отношение к плавучести, чистоте и упаковке. Осмий и иридий — самые плотные известные элементы при стандартных условиях температуры и давления, но некоторые химические соединения могут быть более плотными.
Для упрощения сравнения плотности в различных системах единиц измерения иногда заменяют безразмерной величиной «относительная плотность» или «удельный вес», то есть отношение плотности материала к плотности стандартного материала, обычно воды.Таким образом, относительная плотность меньше единицы означает, что вещество плавает в воде.
Плотность материала зависит от температуры и давления. Это изменение обычно невелико для твердых тел и жидкостей, но намного больше для газов. Увеличение давления на объект уменьшает объем объекта и, следовательно, увеличивает его плотность. Повышение температуры вещества (за некоторыми исключениями) снижает его плотность за счет увеличения объема. В большинстве материалов нагрев нижней части жидкости приводит к конвекции тепла снизу вверх из-за уменьшения плотности нагретой жидкости.Это заставляет его подниматься относительно более плотного ненагретого материала.
Величину, обратную плотности вещества, иногда называют ее удельным объемом, этот термин иногда используется в термодинамике. Плотность — это интенсивное свойство, так как увеличение количества вещества не увеличивает его плотность; скорее это увеличивает его массу.
История
В хорошо известной, но, вероятно, апокрифической сказке, Архимеду было поручено определить, не присвоил ли ювелир царя Иеро золото во время изготовления золотого венка, посвященного богам, и заменил его другим, более дешевым сплавом.^[3] Архимед знал, что венок неправильной формы можно раздавить в куб, объем которого можно легко вычислить и сравнить с массой; но царь этого не одобрил. Озадаченный, Архимед, как говорят, принял ванну для погружения и заметил, как поднимается вода при входе, что он может рассчитать объем золотого венка по вытеснению воды. После этого открытия он выпрыгнул из ванны и побежал голым по улицам с криком: «Эврика! Эврика!» (Εύρηκα! Греческое «Я нашел это»).В результате термин «эврика» вошел в обиход и используется сегодня для обозначения момента просветления.
История впервые появилась в письменной форме в архитектурных книгах Витрувия , через два столетия после того, как она предположительно имела место. ^[4] Некоторые ученые сомневались в точности этой истории, говоря, среди прочего, что для этого метода потребовались бы точные измерения, которые в то время было бы трудно сделать. ^[5] ^[6]
Из уравнения для плотности ( ρ = м / V ) массовая плотность состоит из единиц массы, деленной на объем.Поскольку существует множество единиц массы и объема, охватывающих множество различных величин, используется большое количество единиц массовой плотности. Единица СИ — килограмм на кубический метр (кг / м ³) и единица cgs — грамм на кубический сантиметр (г / см ³), вероятно, являются наиболее часто используемыми единицами измерения плотности. 1000 кг / м ³ равно 1 г / см ³. (Кубический сантиметр можно альтернативно называть миллилитром или куб.см ). В промышленности другие большие или меньшие единицы массы и / или объема часто более практичны, и могут использоваться обычные единицы США.Ниже приведен список некоторых наиболее распространенных единиц измерения плотности.
Измерение плотности
Однородные материалы
Плотность во всех точках однородного объекта равна его общей массе, деленной на его общий объем. Масса обычно измеряется весами или весами; объем может быть измерен непосредственно (исходя из геометрии объекта) или путем вытеснения жидкости. Для определения плотности жидкости или газа можно использовать ареометр, дасиметр или расходомер Кориолиса соответственно.Точно так же гидростатическое взвешивание использует смещение воды из-за погруженного объекта для определения плотности объекта.
Гетерогенные материалы
Если тело неоднородно, то его плотность варьируется в разных частях объекта. В этом случае плотность вокруг любого заданного местоположения определяется путем вычисления плотности небольшого объема вокруг этого местоположения. В пределе бесконечно малого объема плотность неоднородного объекта в точке становится равной: ρ () = dm / dV, где dV — элементарный объем в позиции r.Тогда массу тела можно выразить как
.
Некомпактные материалы
На практике сыпучие материалы, такие как сахар, песок или снег, содержат пустоты. Многие материалы существуют в природе в виде хлопьев, пеллет или гранул.
Пустоты — это области, содержащие что-то иное, чем рассматриваемый материал. Обычно пустота — это воздух, но это также может быть вакуум, жидкость, твердое тело или другой газ или газовая смесь.
Насыпной объем материала, включая паросодержащую фракцию, часто определяется простым измерением (например,грамм. с калиброванной мерной чашкой) или геометрически от известных размеров.
Масса, деленная на насыпной объем определяет насыпную плотность. Это не то же самое, что объемная массовая плотность.
Чтобы определить объемную массовую плотность, необходимо сначала дисконтировать объем пустой фракции. Иногда это можно определить геометрическими рассуждениями. Для плотной упаковки равных сфер доля непустых частиц может составлять не более 74%. Это также можно определить опытным путем.Однако некоторые сыпучие материалы, такие как песок, имеют фракцию пустот , переменную , которая зависит от того, как материал перемешивается или разливается. Он может быть свободным или компактным, с большим или меньшим воздушным пространством в зависимости от обращения.
На практике паросодержащая фракция не обязательно является воздухом или даже газом. В случае песка это может быть вода, что может быть выгодно для измерения, поскольку доля пустот для песка, насыщенного водой — после того, как все пузырьки воздуха полностью вытеснены — потенциально более стабильна, чем сухой песок, измеренный с воздушной полостью.
В случае некомпактных материалов необходимо также позаботиться об определении массы образца материала. Если материал находится под давлением (обычно это давление окружающего воздуха на поверхности земли), при определении массы по измеренному весу образца может потребоваться учесть эффекты плавучести из-за плотности пустотного компонента, в зависимости от того, как проводилось измерение. В случае сухого песка песок настолько плотнее воздуха, что эффектом плавучести обычно пренебрегают (менее одной части на тысячу).
Изменение массы при замещении одного пустотного материала другим при поддержании постоянного объема может использоваться для оценки пустотного объема, если достоверно известна разница в плотности двух пустотных материалов.
Изменения плотности
Основные статьи: Сжимаемость и тепловое расширение
Как правило, плотность можно изменять, изменяя давление или температуру. Увеличение давления всегда увеличивает плотность материала. Повышение температуры обычно снижает плотность, но есть заметные исключения из этого обобщения.Например, плотность воды увеличивается между ее температурой плавления от 0 ° C до 4 ° C; аналогичное поведение наблюдается в кремнии при низких температурах.
Влияние давления и температуры на плотность жидкостей и твердых тел невелико. Сжимаемость для типичной жидкости или твердого тела составляет 10 ⁻⁶ бар ⁻¹ (1 бар = 0,1 МПа), а типичное тепловое расширение составляет 10 ⁻⁵ K ⁻¹. Это примерно означает, что для уменьшения объема вещества на один процент требуется примерно в десять тысяч раз атмосферное давление.(Хотя необходимое давление может быть примерно в тысячу раз меньше для песчаной почвы и некоторых глин.) Однопроцентное расширение объема обычно требует повышения температуры на несколько тысяч градусов Цельсия.
Напротив, на плотность газов сильно влияет давление. Плотность идеального газа
где M — молярная масса, P — давление, R — универсальная газовая постоянная, а T — абсолютная температура. Это означает, что плотность идеального газа можно увеличить вдвое, удвоив давление или уменьшив вдвое абсолютную температуру.
В случае объемного теплового расширения при постоянном давлении и малых интервалах температуры температурная зависимость плотности составляет:
где — плотность при эталонной температуре, — коэффициент теплового расширения материала при температурах, близких к.
Плотность растворов
Плотность раствора — это сумма массовых (массовых) концентраций компонентов этого раствора.
Массовая (массовая) концентрация каждого заданного компонента ρ _i в растворе суммируется с плотностью раствора.
Выражается как функция плотностей чистых компонентов смеси и их объемного участия, позволяет определять избыточные молярные объемы:
при условии отсутствия взаимодействия между компонентами.
Зная соотношение между избыточными объемами и коэффициентами активности компонентов, можно определить коэффициенты активности.
Плотность
Вода
Плотность жидкой воды при давлении 1 атм
Температура (° C) ^{[примечание 1]} Плотность (кг / м ³)
−30 983.854
−20 993,547
−10 998.117
0 999.8395
4 999.9720
10 999.7026
15 999.1026
20 998.2071
22 997,7735
25 997.0479
30 995.6502
40 992,2
60 983,2
80 971,8
100 958,4
Примечания:
Воздух
Основная статья: Плотность воздуха Плотность воздуха против температуры
Плотность воздуха при давлении 1 атм
T (° C) ρ (кг / м ³)
−25 1.423
−20 1,395
−15 1,368
−10 1,342
−5 1,316
0 1,293
5 1,269
10 1,247
15 1,225
20 1,204
25 1.184
30 1,164
35 1,146
Разные материалы
Плотность различных материалов в диапазоне значений
Материал ρ (кг / м ³) ^{[примечание 1]} Банкноты
Гелий 0,179
Аэрографит 0,2 ^{[примечание 2]} ^[7] ^[8]
Металлическая микрорешетка 0.9 ^{[примечание 2]}
Аэрогель 1,0 ^{[примечание 2]}
Воздух 1,2 На уровне моря
Гексафторид вольфрама 12,4 Один из самых тяжелых известных газов при стандартных условиях
Водород жидкий 70 Приблиз. –255 ° С
Пенополистирол 75 Прибл.^[9]
Пробка 240 Прибл. ^[9]
Сосна 373 ^[10]
Литий 535
Дерево 700 С приправой, типичная ^[11] ^[12]
Дуб 710 ^[10]
Калий 860 ^[13]
Натрий 970
Лед 916.7 При температуре <0 ° C
Вода (пресная) 1 000 При 4 ° C температура максимальной плотности
Вода (соль) 1,030
Нейлон 1,150
Пластмассы 1,175 Прибл .; для полипропилена и ПЭТЭ / ПВХ
Тетрахлорэтен 1,622
Магний 1,740
Бериллий 1850
Глицерин 1,261 ^[14]
Бетон 2 000 ^[15]
Кремний 2,330
Алюминий 2,700
Дииодметан 3,325 жидкость при комнатной температуре
Алмаз 3,500
Титан 4,540
Селен 4,800
Ванадий 6 100
Сурьма 6 690
цинк 7 000
Хром 7 200
Олово 7,310
Марганец 7,325 Прибл.
Утюг 7 870
Ниобий 8 570
Латунь 8,600 ^[15]
Кадмий 8,650
Кобальт 8 900 90 282
Никель 8 900 90 282
Медь 8,940
Висмут 9,750
молибден 10220
Серебро 10 500
Свинец 11,340
торий 11 700
Родий 12 410
Меркурий 13 546
Тантал 16,600
Уран 18 800
Вольфрам 19 300
Золото 19,320
Плутоний 19 840
Платина 21 450
Иридий 22 420
Осмий 22 570
Примечания:
Прочие
Общие единицы
Единица измерения плотности в системе СИ:
.
Литры и метрические тонны не являются частью СИ, но могут использоваться вместе с ней, что приводит к следующим единицам:
Плотности, использующие следующие метрические единицы, имеют одинаковое числовое значение, одну тысячную значения в (кг / м ³).Жидкая вода имеет плотность около 1 кг / дм ³, что делает любую из этих единиц СИ удобнее в использовании, так как большинство твердых веществ и жидкостей имеют плотность от 0,1 до 20 кг / дм ³.
килограммов на кубический дециметр (кг / дм ³)
граммов на кубический сантиметр (г / см ³)
мегаграмм (метрические тонны) на кубический метр (Мг / м ³)
В американских единицах измерения плотность может быть выражена в:
Имперские единицы, отличающиеся от приведенных выше (поскольку британские галлоны и бушели отличаются от американских единиц), на практике используются редко, хотя и встречаются в более старых документах.Имперский галлон был основан на концепции, что имперская жидкая унция воды будет иметь массу в одну авуардупуа-унцию, и действительно, 1 г / куб.см ≈ 1,00224129 унций на британскую жидкую унцию = 10.0224129 фунтов на британский галлон. Плотность драгоценных металлов предположительно может быть основана на тройских унциях и фунтах, что является возможной причиной путаницы.
См. Также
Список литературы
ПЛОТНОСТЬ

ПЛОТНОСТЬ
Под плотностью или удельным весом жидкости понимается ее относительный вес по сравнению с весом равного объема чистой воды при определенной температуре.Определение плотности — одна из самых частых операций в химической работе. Это можно сделать с помощью пикнометра, когда требуются очень точные результаты, но при технических операциях ареометр может обеспечить достаточную точность для всех практических целей. Обычно это стеклянный инструмент, состоящий из цилиндрической колбы, утяжеляемой на нижнем конце и вытянутой на верхнем конце в длинную тонкую трубку со шкалой. Градации шкалы начинаются вверху и читаются вниз, численно большее значение находится внизу, за исключением одного случая — шкалы Боме для жидкостей легче воды.
Поскольку плотность жидкости изменяется при изменении ее температуры, шкала настраивается на определенную температуру, обычно около 15 ° C, при которой необходимо проводить измерения.
Когда ареометр помещается в жидкость, он опускается достаточно, чтобы сместить объем жидкости, равный по весу весу прибора, и плавает в вертикальном положении. Если ареометр погружается в жидкость настолько глубоко, что шкала полностью находится ниже поверхности, плотность меньше, чем предназначено для измерения шпинделя, и следует использовать тот, который имеет более низкие * числовые показания.Если, наоборот, шпиндель не погружается достаточно глубоко для погружения шкалы в жидкость, необходим прибор с более высокими показаниями числовой шкалы.
Обычно используются три системы ареометрических весов, помимо большого количества специальных весов, предназначенных для определения одного конкретного коэффициента плотности жидкости; например процентное содержание спирта в смеси спирта и воды или количество сахара в сиропе и т.д. чистой водой той же температуры (15 градусов С.). Его весы адаптированы к жидкостям тяжелее или легче воды. Точка, до которой он погружается в чистую воду при температуре 15 ° C, отмечена отметкой 1.000. Обычно комплект этих ареометров состоит из четырех шпинделей, при этом шкала разделена на четыре секции. Первый шпиндель с градациями от 0,700 до 1000 предназначен для жидкостей легче воды, а другие — для жидкостей тяжелее воды. Шкала обычно делится примерно следующим образом: от 1.000 до 1.300 на втором шпинделе, от 1.300 до 1.600 на третьем и от 1.600 до 2.000 на четвертом. Градации в верхней части каждого шпинделя дальше друг от друга, чем в нижней части штока, * что делает чтение несколько более трудным в плотных жидкостях, чем в жидкостях с меньшей гравитацией.
Ареометр Twaddell также является прибором прямого считывания. Система состоит из серии шпинделей (обычно шесть), имеющих градацию от 0 до 174. Показание в чистой воде при 15,5 ° C принимается за 0, а каждое последующее повышение — за 0.00;) sp. гр. регистрируется на шкале как одно дополнительное деление. Таким образом, 10 Twaddell становится 1.050 sp. гр. Градации на этой шкале также становятся ближе друг к другу по мере увеличения плотности, но поскольку ее общая длина делится между шестью веретенами, считывание показаний не так сложно даже при самых высоких плотностях. Инструменты небольшие, градации на каждом стержне занимают около трех линейных дюймов, так что его можно легко использовать с обычным 100 куб. мерный цилиндр. По причинам, связанным с легкостью считывания показаний, требует небольшого количества жидкости для тестирования и позволяет легко преобразовать его показания в удельный вес с помощью очень простого расчета, это наиболее удобный ареометр для обычного заводского или лабораторного использования. .Однако он не приспособлен к жидкостям легче воды. Показания
Twaddell преобразуются в удельный вес следующим образом: умножьте показание на 0,005 и прибавьте 1 000 к произведению. Таким образом, 15 Twaddell становится 1.075 sp. гр. (1.000 + [15 X .005J = 1.075.)
Ареометр Бауме — очень ненаучный прибор, но
широко используется в технике. Работа. Его показания
не имеют прямого отношения к истинному удельному весу. Боме растворил 15 частей чистой соли в 85 частях чистой воды при 12.5 ° C. Точка, до которой его инструмент погрузился в этот раствор, была отмечена 15; точка, до которой он погрузился в чистую воду, была отмечена буквой О. Расстояние между этими точками было разделено на пятнадцать равных частей , и весь ствол был размечен на участки такой ширины. Так появился инструмент для жидкостей тяжелее воды.
Для жидкостей легче воды точка, до которой инструмент погрузился в 10-процентный раствор соли, была отмечена 0, а точка, до которой он погрузился в дистиллированную воду, была отмечена 10, расстояние между этими точками было разделено на 10 равных частей. , и эта градация продолжалась по всей длине шпинделя.Таким образом, 0 помещается в нижнюю часть стержня, значение меньше силы тяжести испытуемой жидкости, значение больше в числовом отношении является показанием шкалы. Например, жидкость, показывающая 70 Bé. имеет меньшую плотность, чем одна из 50 Bé., которая, в свою очередь, легче воды на 10 Bé.
Еще больше усложняет ситуацию то, что производители инструментов, похоже, запутались и производили инструменты с ошибочными шкалами. Тест, проведенный несколько лет назад, выявил тридцать четыре различных шкалы, ни одна из которых не была правильной! *
Преобразование показаний Боме в удельный вес требует некоторых вычислений и обычно выполняется со ссылкой на таблицы.
Формула для этого преобразования следующая: —
Пикнометр не очень часто используется в технических работах, но его краткое описание здесь может быть неуместным. Он представляет собой небольшую бутылку, в горлышко которой притирается капиллярная трубка, увеличенная на верхнем конце и образующая резервуар, закрываемый пробкой. Трубка удаляется, и бутылка наполняется жидкостью для тестирования; затем трубка вставляется плотно, вытесненная жидкость поднимается по капилляру к увеличенной части трубки.Затем неплотно вставляют пробку, и бутылку помещают в ванну с температурой, при которой должна быть измерена плотность. Когда бутылка и содержимое достигают этой температуры, пробка вынимается и жидкость из резервуара удаляется с помощью впитывающей бумаги до тех пор, пока уровень жидкости не снизится в капилляре до отметки на нем. Затем плотно вставляют пробку, вынимают бутылку из ванны и после очистки и просушивания ее снаружи оставляют стоять, пока она не достигнет нормальной температуры в помещении.Затем ее взвешивают и рассчитывают плотность жидкости на основе ее известного объема, предварительно определенного калибровкой бутылки. (Для определения плотности твердых тел с помощью пикнометра см. Словарь прикладной химии Т. Э. Торпа, том III, стр. 528.)
Весы Westphal — это весы особой формы для определения плотности жидкостей. Стеклянный центрир известного веса и объема подвешивается к балке тонкой платиновой проволокой и погружается в тестируемую жидкость.Вес, который отвес теряет при этом погружении, равен весу объема
жидкости, которую он вытесняет. Характерной особенностью прибора является десятичная градуировка луча с использованием наездников 0,1, 0,01 и 0,001 части веса воды, вытесняемой отвесом. Это позволяет сразу же считывать фактический удельный вес на балке, как только последняя будет приведена в равновесие с отвесом, подвешенным в рассматриваемой жидкости.

Органическая химия для промышленности
Неорганическая химия для промышленности
Аналитическое приложение для определения металлов в PM10
1.Введение
Стандарты качества воздуха для Ирландии Европейский совет, 2008: Директива по качеству окружающего воздуха и чистый воздух для Европы 2008/50 / EC [1], требует, чтобы годовой предел для твердых частиц составлял десять микрон (PM ₁₀) на определенную агломерацию. зона в Ирландии имеет годовой лимит 40 мкг ^-3, годовой предел для PM _2,5 с 1 января ^st 2010 составляет 25 мкг ^-3. Среднее значение за 24 часа PM ₁₀ на определенную зону агломерации 50 мкг ^-3 не должно превышаться более тридцати пяти раз в год.Эта директива вступила в силу в 2010 году и заменила стандарты качества воздуха Европейского совета 1999 года. Дочерняя директива по качеству воздуха 1999/30 / EC [2], (которая) была введена в действие в 2005 году в соответствии с Регламентом стандартов качества воздуха 2002 SI № 271 от 2002 года. [3].
Твердые частицы размером 10 микрон (PM ₁₀) являются предметом международной рекламы, особенно в связи с их воздействием на здоровье [4, 5]. Исследования в этой области варьировались от разработки аналитических приложений для определения твердых частиц и их химических компонентов до эпидемиологических исследований и влияния ТЧ на здоровье человека.Специальное исследование воздействия твердых частиц также показало связь с уровнем смертности [6]. Эпидемиологические исследования должны учитывать определение содержания металлов в твердых частицах из-за их потенциального негативного воздействия на здоровье человека [7].
PM ₁₀ подразделяется на два режима; крупные частицы и мелкие частицы. Крупные частицы возникают из таких первичных источников, как повторная взвесь дорожной пыли, сельскохозяйственная деятельность, морские брызги, производство бетона и другие промышленные процессы [8].Мелкие частицы могут образовываться из вторичных неорганических аэрозолей и летучих органических соединений, которые возникают в результате антропогенной деятельности, такой как горение и выбросы транспортных средств [9]. Антропогенная деятельность может вызывать химические реакции в атмосфере и производить такие загрязнители, как оксиды азота, диоксид серы, нитраты и аммоний, а также растворимые металлические вещества, такие как железо и хром [10]. Было установлено, что кальциевая часть твердых частиц может быть обнаружена с сульфатом, так как сульфат кальция и хлорид могут быть найдены в виде хлорида натрия [11].
Атмосферные твердые частицы часто имеют несферическую форму с диапазоном плотности [12]. Некоторые частицы жидкие, некоторые твердые, а другие имеют твердые ядра, окруженные жидкостью. Частицы могут быть гигроскопичными, содержать связанную с частицами воду, неорганические ионы, соединения металлов и элементарный углерод. Невозможно полностью оценить все компоненты PM ₁₀ из-за значительной части воды, связанной с частицами, которая не может быть полностью удалена с помощью предварительной подготовки фильтра.Кроме того, удаление связанной воды с частицами может привести к потере полулетучих твердых частиц [12]. Исследования показали переменные потери нитрата аммония из кварцевых фильтров при определенных температурах, в то время как потеря полулетучих частиц может происходить во время транспортировки и хранения фильтров [13].
Европейский Союз обозначил EN 14902: 2005 [14] в качестве стандартного метода анализа металлического компонента PM ₁₀ с использованием масс-спектроскопии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) и микроволнового разложения с азотной кислотой и водородом. пероксидная экстракция.Стандарт утверждает, что демонстрация валидации может определить эквивалентность альтернативного теста. Ограничение ресурсов аккредитованными лабораториями означает, что использование альтернативных приборов, таких как оптико-эмиссионная спектроскопия с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES), можно использовать для определения металлических фракций PM ₁₀.
В Ирландии климат находится под влиянием Атлантического океана с преобладающими ветрами с юго-запада на запад и незначительными колебаниями температуры [15].В этом исследовании подробно рассматривается проверка валидации анализа твердых частиц на металл и исследуется влияние металлической части уровней PM ₁₀ на месте отбора проб в графстве Корк, Ирландия в 2005 году, а также изучается влияние выбросов из источников на качество окружающего воздуха. Директива ЕС 1999/30 / EC [1]. Учебная площадка расположена на территории, которая включает промышленную зону.
2. Методология
2.1. Пункты отбора проб
Определение фракции взвешенных твердых частиц PM ₁₀ проводилось в соответствии с европейским эталонным методом EN 12341 European Union 1998 [16].Выбранная площадка расположена на территории, которая включает в себя промышленную зону с карьером по добыче полезных ископаемых и заводом по производству асфальта. В течение периода исследования на территории исследования работала свалка. Дорожная сеть в этом районе пострадала во время исследования из-за того, что тяжелые автомобили и техника использовали небольшие местные подъездные пути. В это время в этом районе участилась жилищная застройка, и расположение площадки также находится в непосредственной близости от побережья с большим водным пространством поблизости с потенциальным вкладом морской соли в твердые частицы.
2.2. Отбор проб и измерения
Отбор проб атмосферных твердых частиц проводился с помощью анализатора PM ₁₀ Анализатор Sky post PM / HV, оснащенного впускным отверстием PM ₁₀ и фильтрами из кварцевого волокна (47 мм Schleicher и Шуэлл). Ежедневный отбор проб проводился с 18 марта по 19 мая 2005 г.
После того, как гравиметрический анализ и загрузка фильтра были рассчитаны, образцы и контрольные фильтры были переработаны в соответствии с методом USEPA [17], описанным в
Byrd et al., (2010) [18]. Полученные растворы анализировали на оптико-эмиссионном спектрофотометре с индуктивно связанной аргоновой плазмой. Настройки для ICP-OES приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Характеристики прибора и настройки для ICP-OES
2.3. Стандарты и средства контроля
Отдельные и смешанные металлические стандарты коммерчески доступны для использования с индуктивно связанной плазменной спектроскопией (ICP-OES). Стандартные эталонные материалы для калибровки Национального института стандартов и технологий (NIST) (1–30 мкг / мл) были приготовлены в разбавленном растворе кислоты для разложения.Параметры валидации были оценены [19] с использованием этих стандартов. Contr
Проверка плотности почвы: 3 метода испытаний, на которые можно положиться
Уплотнение грунта — это операция, обычная для большинства строительных проектов, которая увеличивает прочность и устойчивость грунта для поддержки земляных работ, конструкций и тротуаров. Методы достижения максимальной плотности почвы хорошо известны, а результаты можно проверить и количественно оценить с помощью стандартных методов. Почвенный материал укладывается слоями или поднимается на глубину от нескольких дюймов до фута или более, а уплотнительное оборудование катится, месит, вибрирует или иногда использует собственный вес для уплотнения почвы.
Правильный вид испытания на уплотнение
Технические требования к уплотнению грунта устанавливаются на этапе проектирования проекта и зависят как от ожидаемых общих нагрузок, так и от того, будут ли эти нагрузки статическими или динамическими. Оценки адекватности усилий по уплотнению с использованием качественных измерений, таких как сопротивление проникновению или наблюдение за движением колес, недостаточно для определения того, были ли выполнены спецификации. Стандартные спецификации Проктора (ASTM D698 / AASHTO T 99) хорошо подходят для контроля операций уплотнения для таких сооружений, как земляные насыпи и строительные площадки.Модифицированные спецификации Проктора (ASTM D1557 / AASHTO T 180) лучше подходят для контроля уплотнения почвы на таких участках, как тротуары и взлетно-посадочные полосы аэродромов, где большие нагрузки на колеса создают динамические силы. Типичные требования к уплотнению для проекта могут варьироваться от 90% до 95% стандартного Проктора для неструктурных участков до 98% или более модифицированного Проктора для сильно нагруженных дорожных покрытий.
Лабораторные испытания задают эталон
Тесты Проктора — это тесты на соотношение влажности и плотности почвы, которые устанавливают максимальную сухую плотность (удельный вес почвы минус вес воды) и оптимальное содержание воды в образцах почвы.Для каждого типа почвы значения сухой плотности и оптимального содержания воды различны. Воду добавляют к четырем-шести порциям высушенного образца почвы в возрастающих количествах. Каждую подготовленную порцию уплотняют в пресс-форму с помощью молотка Проктора или механического уплотнителя грунта, а затем взвешивают и корректируют на содержание влаги. Плотность в сухом состоянии увеличивается по мере того, как добавленная влага смазывает частицы почвы и обеспечивает большее уплотнение при той же приложенной энергии. При превышении оптимального содержания влаги вода начинает вытеснять почву в заданном объеме, и сухая плотность уменьшается.Графический график зависимости плотности от влажности создает четкую кривую, которая показывает влияние влажности на почву во время уплотнения.
Какой метод определения плотности почвы использовать?
При испытании на уплотнение почвы используется один из нескольких методов измерения плотности и влажности почвы в сухом состоянии. Здесь обсуждаются три наиболее распространенных. Результаты этих полевых испытаний сравниваются с результатами испытаний Проктора для того же грунта, установленными в лаборатории, и соотношение выражается как процент уплотнения.Поскольку результаты тестов Проктора сильно различаются в зависимости от типа почвы, наилучшие результаты достигаются при использовании лабораторных образцов из того же источника, который использовался для полевого проекта.
Тест песчаного конуса
Плотность песчаного конуса — это точный и надежный метод тестирования, который давно используется для измерения плотности грунта на месте. Процедура описана в ASTM D1556 / AASHTO T 191. Плоская опорная плита с круглым отверстием 6,5 дюйма (165,1 мм) используется в качестве шаблона для размещения отверстия на участке испытания.Во время раскопок используются принадлежности для проверки плотности, такие как молотки, совки, долота и мешки для образцов. Весь выкопанный материал аккуратно собирается и хранится в герметичном контейнере. Предварительно взвешивали Устройство Плотность песка Конус инвертируется на опорной пластине и отверстие металлического конуса вложен в отверстии опорной плиты. Поворотный клапан открывается, и сыпучий тестовый песок известной плотности стекает в выкопанную тестовую скважину. Устройство снова взвешивают, чтобы установить вес песка, необходимый для заполнения отверстия, и рассчитывают объем отверстия.Влажный вес вынутого грунта делится на объем ямы для определения влажной плотности. Плотность в сухом состоянии рассчитывается путем деления веса влажной почвы на содержание в ней воды. Процент уплотнения рассчитывается путем деления сухой плотности почвы на максимальную сухую плотность по результатам теста Проктора.
Метод определения плотности песчаного конуса для испытания на уплотнение
Плюсы Минусы
Точность и надежность; длительная история допустимого использования Для завершения испытаний может потребоваться 30 минут или более
Стандартный метод испытаний ASTM Тяжелому оборудованию, находящемуся поблизости, может потребоваться кратковременная приостановка работы
Не требует обширного обучения Альтернатива тесты должны использоваться там, где значительное количество +1.Имеется материал размером 5 дюймов (38 мм)
Для использования не требуется лицензирование или разрешение Не следует использовать для испытания насыщенных высокопластичных грунтов
Оборудование и материалы не опасны Все выкопанные материалы должны быть тщательно восстановлены
Оборудование экономично
Испытание на резиновый шар
Плотность резинового шарика имеет некоторые сходства с методом песочного конуса.Подобно методу песчаного конуса, выкапывается пробная яма, почва аккуратно собирается и откладывается. Над отверстием помещается баллонный прибор для измерения плотности, и вместо того, чтобы использовать песок для измерения объема, откалиброванный сосуд с водой находится под давлением, заставляя резиновую мембрану проникать в котлован. Деления на сосуде снимаются, чтобы определить количество вытесненной воды, чтобы можно было рассчитать объем отверстия. Метод испытания описан в ASTM D2167 / AASHTO T 205 (отозван). Испытания выполнить немного проще, чем песчаный конус, и их можно быстро повторить, поскольку вода остается в сосуде.
Преимущества и недостатки метода резинового шара
Плюсы Минусы
Точность и надежность; долгая история допустимого использования Для завершения тестов может потребоваться 15-20 минут или более
Стандартный метод тестирования ASTM Баллонные мембраны могут проколоть во время тестирования
Не требует обширного обучения зернистые или гранулированные грунты без заметных количеств крупного материала
Для использования не требуется лицензирование или разрешение Не следует использовать для испытания мягких насыщенных высокопластичных грунтов
Можно проводить несколько испытаний без изменения плотности среды Все выкопанные материалы должны быть осторожно удалены.
Оборудование экономически выгодно
Тесты на влажность почвы и удельный вес:
Содержание влаги и удельный вес испытания песчаного конуса или резинового шара для завершения расчетов грунта уплотнение.Эти испытания легко провести в лаборатории, но часто выполняются на месте, чтобы быстро предоставить важные данные об уплотнении подрядчикам земляных работ и другим заинтересованным сторонам. В приведенной ниже таблице показано несколько различных методов, которые можно использовать для определения влажности, и существует множество весов и весов, которые можно использовать для взвешивания образцов почвы в лабораторных или полевых условиях.
Тесты влажности почвы по ASTM
Тест ядерной плотности
Измерители ядерной плотности измеряют плотность путем измерения прохождения через почву гамма-излучения между радиоактивным источником цезия-137 (или другим) и схемой обнаружения Гейгера-Мюллера.Одновременно с этим измеряется влажность почвы с использованием отдельного источника америция 241. При типичном использовании источник плотности, заключенный на конце скользящего зонда, опускается на расстояние до 12 дюймов (305 мм) в испытательную зону в предварительно введенный пилотное отверстие, и уровни радиации измеряются в течение одной минуты. Это известно как тест «прямой передачи». Показания также можно снимать в режиме «обратного рассеяния», когда зонд не выдвигается из основания устройства. Для этого метода не требуется пилотное отверстие, но результаты считаются менее надежными.Датчики ядерной плотности эффективны в крупных проектах, требующих быстрых результатов для нескольких испытаний, но они подчиняются многим нормативным требованиям и требуют повышения квалификации и контроля доз радиации персонала. Методы испытаний описаны в ASTM D6938 / AASHTO T 310.
Ядерный манометр для определения плотности и влажности почвы: Плюсы / минусы
Плюсы Минусы
Испытания плотности / влажности завершаются за несколько минут Испытательное оборудование дорогое
Стандартный метод испытаний ASTM Хранение, использование, транспортировка и обращение с нормативными требованиями регулируются
Точность и повторяемость приемлемы для полевых операций Из соображений безопасности требуется контроль персонала с помощью значков дозиметра
Электроника может включать функции регистрации данных и отчетов о местоположении Операторам требуется повышенное обучение и сертификация по технике безопасности
Оптимальный метод для крупных проектов, требующих большого количества тестов в день Электроника может быть чувствительной к суровым условиям
Возможно используется с широким диапазоном типов грунта Показания чувствительны к чрезмерным пустотам
За пределами результатов испытаний
Каждый из этих различных методов выполнения тестов плотности грунта имеет свои преимущества и недостатки.Абсолютная точность любого метода не является решенным вопросом, но все они дают результаты, которые являются надежными и могут быть приняты проектными группами и регулирующими органами при правильном применении. Наиболее важным фактором для правильного выполнения земляных работ является наличие квалифицированного персонала, будь то техники, операторы оборудования или руководители проектов. Испытание на уплотнение показывает, что один небольшой участок соответствует требованиям спецификаций. Только обученный и опытный глаз может подтвердить, что тест является репрезентативным для общих условий на объекте.

Мы надеемся, что это сообщение в блоге помогло вам разобраться в методах и оборудовании, используемом для проверки уплотнения грунта при строительных работах. Если вам нужна помощь с вашим приложением, свяжитесь со специалистами Gilson по тестированию, чтобы обсудить оборудование для испытаний на уплотнение.
Список металлов
Выделенные элементы считаются металлическими элементами.
Большинство элементов можно считать металлами. Они сгруппированы вместе в середине левой части таблицы Менделеева.Металлы состоят из щелочных металлов, щелочноземельных металлов, переходных металлов, лантаноидов и актинидов.
Свойства металлов
Металлы имеют несколько общих свойств, в том числе:
твердое вещество при комнатной температуре (за исключением ртути)
обычно блестящее
высокая температура плавления
хороший проводник тепла
хороший проводник тепла электричество
низкая энергия ионизации
низкая электроотрицательность
податливый — может быть растерзан на листы
пластичный — можно натянуть на проволоку
высокая плотность (исключения: литий, калий и натрий)
коррозирует в воздухе или морской воде
теряет электроны в реакциях
* Bonus Fact * При определенных условиях водород может действовать как металлический элемент.Эти условия обычно встречаются в экстремальных условиях, таких как высокое давление или замерзшее твердое вещество.
Список металлов
Это список металлов в порядке возрастания атомного номера.
20 Марганец 902 81 Co 9028 Цинк 9028 Nb Rhho2 Цезий PrO2 Euro Euro Tantal2 P1 Fr 9027 Thor9 американо-америка 9028 Dubab 9028 Dubab 9028
НОМЕР СИМВОЛ ЭЛЕМЕНТ
3 Li Литий
4 Be Бериллий Mg Магний
13 Al Алюминий
19 K Калий
Cac281 Calc282
22 Ti Титан
23 V Ванадий
24 Cr Хром Хром Fe Железо
27 Кобальт
28 Ni Никель
29 Медь Медь
30 Zn Zn
37 Rb Рубидий
38 Sr Стронций
39 Y Иттрий Z1902 Иттрий Ниобий
42 Mo Молибден
43 Tc Технеций
44
46 Pd Палладий
47 Ag Серебро
48 Cd Кадмий
49 In Индий
50 Sn Sn
56 Ba Барий
57 La Лантан
58 Ce Церий Nd Неодим
61 Pm Прометий
62 Sm Самарий
63
65 Tb Тербий
66 Dy Диспрозий
67 Ho Гольмий
68 Er Эрбий
Иттербий
71 Lu Лютеций
72 Hf Гафний
73
73 75 Re Рений
76 Os Осмий
77 Ir Иридий
78 Золото
80 Hg Меркурий
81 Tl Таллий
82 Pb Свинец
83 Bi Висмут Франций
88 Ra Радий
89 Ac Актиний
90 Th Thorium
92 U Уран
93 Np Нептуний
94 Pu Плутоний Кюрий
97 Bk Беркелий
98 Cf Калифорний
99 Es Эйнштейний
100 Fm Фермий Фермий Фермий Фермий Фермий № Нобелий
103 Lr Лоуренсий
104 Rf Rutherfordium
107 Bh Бориум
108 Hs Калий
109 Mt Мейтнерий 1102902 Мейтнериум Мейтнериум
Rg Рентген 902 82
112 Cn Copernicium
113 Nh Нихоний
114 Fl Мосиум Мос Lv Livermorium
Похожие сообщения
.

Плотность вещества — формулы и примеры вычислений величины

Общая характеристика

Основные понятия

Влияние факторов

Практическое применение

Значение показателя

Способы расчета и примеры

9. Определение плотности металла

9.1. Сведения о методе

Плотность химических элементов (металлов, неметаллов, газов) / Кустарь

Плотность химических элементов (металлов, неметаллов, газов)

Металл — это… Что такое Металл?

определение значения по таблице плотности металлов

Определение и характеристика плотности

Распространение и применение чугуна

Особенности применяемой таблицы

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ — Скачать PDF

Измерение и калибровка

ОБЩИЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ АППАРАТ

Калибровка мерной посуды

Калибровка мерной посуды

Калибровка посуды

Аналитические весы

Нейтрализация кислоты и основания

Молярная масса газа

Определение плотности

Содержание витамина С во фруктовом соке

Кислотно-основное титрование

Использование микропипеток

Анализ кислоты в уксусе

FAJANS ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХЛОРИДА

Эмпирическая формула соединения

Эксперимент 6 Калориметрия кофейной чашки

Практические занятия Лабораторное руководство SM-1

ЛАБОРАТОРНАЯ КНИЖКА

Смеси и чистые вещества

Infogalactic: ядро ​​планетарного знания

История

Измерение плотности

Однородные материалы

Гетерогенные материалы

Некомпактные материалы

Изменения плотности

Плотность растворов

Плотность

Вода

Воздух

Разные материалы

Прочие

Общие единицы

См. Также

Список литературы

ПЛОТНОСТЬ

ПЛОТНОСТЬ

Аналитическое приложение для определения металлов в PM10

1.Введение

2. Методология

2.1. Пункты отбора проб

2.2. Отбор проб и измерения

Таблица 1.

2.3. Стандарты и средства контроля

Проверка плотности почвы: 3 метода испытаний, на которые можно положиться

Правильный вид испытания на уплотнение

Лабораторные испытания задают эталон

Какой метод определения плотности почвы использовать?

Тест песчаного конуса

Метод определения плотности песчаного конуса для испытания на уплотнение

Испытание на резиновый шар

Преимущества и недостатки метода резинового шара

Тесты на влажность почвы и удельный вес:

Тесты влажности почвы по ASTM

Тест ядерной плотности

Ядерный манометр для определения плотности и влажности почвы: Плюсы / минусы

За пределами результатов испытаний

Список металлов

Свойства металлов

Список металлов

Похожие сообщения

Похожие записи

Почему грудничок постоянно кричит: причины и способы успокоить ребенка

Infogalactic: ядро планетарного знания