粉尘真密度-东华大学环境学院大三实验报告.doc

环工综合实验（2）（粉尘真密度的测定实验）实验报告专 业 环境工程 班 级 卓越环工1101 姓 名 黄雪琼 指导教师 余阳 成 绩 东华大学环境科学与工程学院实验中心二0一四年四月诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新实验题目粉尘真密度的测定实验实验类别综合实 验 室2137实 验 时 间2014年4月14日13时 16时实验环境温度:17.7湿度:67%同组人数7本实验报告由我独立完成，绝无抄袭！承诺人签名1、 实验目的1. 了解粉体真密度的概念及其在科研与生产中的作用；2. 掌握浸液法 比重瓶法测定粉末真密度的原理及方法。二、实验原理粉体真密度是粉体质量与其真体积之比值，其真体积不包括存在于粉体颗粒内部的封闭空洞。所以，测定粉体的真密度必须采用无孔材料。根据测定介质的不同，粉体真密度的主要测定方法是浸液法。浸液法是将粉末浸入在易润湿颗粒表面的浸液中，测定其所排除液体的体积。此法必须真空脱气以完全排除气泡。真空脱气操作可采用加热(煮沸)法和减压法，或两法同时并用。浸液法主要有比重瓶法和悬吊法。其中，比重瓶法具有仪器简单、操作方便、结果可靠等优点，已成为目前应用较多的测定真密度的方法之一。因此，本实验采用这种方法。比重瓶法测定粉体真密度基于“阿基米德原理”。将待测粉末浸入对其润湿而不溶解的浸液中，抽真空除气泡，求出粉末试样从已知容量的容器中排出已知密度的液体，就可计算所测粉末的真密度。真密度计算式为：式中：M粉尘尘样的质量，g； W比重瓶加液体的总质量，g； R比重瓶加剩余液体加粉尘的总质量，g； G排出液体的质量，g； V粉尘的真体积，cm3； L液体的密度，g/cm3； p粉尘的真密度，g/cm3.三、实验设备和仪器1. 真空装置：由比重瓶、真空干燥器、真空泵、真空压力表、三通阀、缓冲瓶组成；2. 温度计：060，精度0.1；3. 电子天平：感量0.001克；4. 烧杯：1000 ml；5. 烘箱、干燥器。 四、实验步骤1、 称量事先洗净、烘干的比重瓶的重量M1。2、 在比重瓶内，装入一定量的粉体试样，精确称量比重瓶和试样总质量重量M2，粉尘总质量M=M2-M1。3、 将蒸馏水注入装有试样的比重瓶内，至容器容量的2/3处为止，放入真空干燥器内。4、 启动真空泵，抽气1520分钟。5、 从真空干燥器内取出比重瓶，向瓶内加满蒸馏水并称其重量R。6、 洗净该比重瓶，然后装满浸液，称其重量W 。五、实验记录及数据处理样品编号M1 /gM2 /g粉尘质量M=（M2-M1）/g瓶+粉+液体的质量R /g瓶+液体的质量 W /g排开液体质量G=W+M-R /g粉尘密度 =M/G /Kg/m3132.8347.2114.38140.18135.109.31546.24234.0550.8116.76142.79135.109.071847.85333.8449.6515.81142.20135.108.711815.15第一组数据与其他两组相差较大，舍去。可得粉尘真密度为=1831.5 Kg/m3结果分析：滑石主要成分是滑石含水的硅酸镁，分子式为Mg3Si4O10(OH)2。滑石属单斜晶系。晶体呈假六方或菱形的片状，偶见。通常成致密的块状、叶片状 、放射状、纤维状集合体。无色透明或白色，但因含少量的杂质而呈现浅绿、浅黄、浅棕甚至浅红色；解理面上呈珍珠光泽。硬度1，比重2.72.8。也称相对密度，固体和液体的比重是该物质（完全密实状态）的密度与在标准大气压，3.98时纯H2O下的密度（999.972 kg/m3）的比值。因此可以得到滑石粉的真密度约为27002800kg/m3，与实验结果误差较大。之所以有这么大的误差，主要原因分析如下：1、 真空装置条件下滴水难以和滑石粉末充分混合。即使进行一定的摇晃，但是依然难以进行均混，导致液面上层悬浮着较多的固体没有混合进入液体中。2、使用了缓冲液后，滑石粉与缓冲液虽然较容易混合，但同时产生了大量泡沫，在盖上瓶盖后难以形成“满瓶”状态，产生了误差。七、思考题1.粉尘堆积密度与真密度的区别是什么？粉尘堆体孔隙率如何求？答：真实密度是指实体部分质量与实体部分体积之比，通常采用李氏瓶测定，它不受是否含水的影响；堆积密度是分松散堆积密度和振实堆积密度两种，包括颗粒内外孔及颗粒间空隙在内的单位体积质量，一般采用容积升测定，是否含水是有影响的。 常用的测定粉体孔隙率的方法是将粉体用液体或气体置换法测得的， 加热或减压法脱气后，将粉体浸入液体中，测定粉体排出液体的体积，从而求得孔隙率。2.活性碳粉末堆体可以用本实验的方法求其真密度吗?活性碳真密度如何求？答：每克活性炭颗粒内部孔隙的体积称为孔容积。由于活性炭是多孔物质，它的吸附性能主要是由于它具有发达的孔隙结构，因此测量活性炭的孔容积也是表征活性炭吸附性能的另外一项重要指标。具体测试方法有两种:一种是通过测定活性炭的真密度和颗粒密度来求得;另一种是用氮吸附法测定。 测定活性炭的真密度和颗粒密度的方法 真密度是指在规定条件下，不包括孔隙体积和颗粒间的空隙的单位体积活性炭的重量。真密度一般用氦气法测量，因为氦能较好地渗透到活性炭的较小的孔隙中去。颗粒密度是指在规定条件下，包括孔隙体积，但不包括颗粒间的空隙的单位体积活性炭的重量。颗粒密度用汞置换法测定，因为在常压下，汞只能充满活性炭颗粒之间的空隙。从装填密度中扣除汞置换体积，就得到活性炭的颗粒密度。 通过活性炭的真密度和颗粒密度计算孔容积的方法 颗粒密度的倒数与真密度倒数的差值可以反映活性炭内孔隙体积的大小。3. 你现在在2137实验室（实验室内只有真空过滤设备一台）内，现在要测定滑石粉的真密度，你会如何测？请写出实验方案，并当场进行测定。答：经讨论，本组采用方案如下：实验步骤：1、取500mL容量瓶，准确称得容量瓶质量M；2、取适量滑石粉至容量瓶中，准确称得质量为M1；3、在容量瓶中加蒸馏水至刻度线，用真空过滤设备抽气，此时瓶中液体体积会减少，往瓶中加蒸馏水至刻度线；重复此过程直到抽气完全并且瓶中液体液面在刻度线上；4、准确称得此时容量瓶以及其中混合液体的质量M2；结果记录：M=186.59g，M1=216.48g ，M2=697.01g查得17.7下水=998.65数据计算：容量瓶中脱气水质量M水=M2-M1=697.01-216.48=480.53g脱气水体积V水=M 水/水=480.53/998.65=0.48118L滑石粉体积V粉=0.5-V水=0.01882L滑石粉质量M粉=M1-M=216.48-186.59=29.89g滑石粉真密度=M粉/V粉=29.89/0.01882g/L=1588.2kg/m3结果分析：本方案所得结果与实验方案相差在可接受范围内，由