泥浆中密度检测方案(密度计)

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1介绍 泥浆是一种混合物，由致密固体分散在液相中得到。其应用领域十分广泛： ● 电池 ●7水泥/混凝土 ● 陶瓷 其蛇领域 密度是泥浆的重要性质，它受悬浮在液体中的固体量的影响。使用气体比重法可以简单精准地对泥浆的密度进行表征。安东帕康塔的 Ultrapyc 系列真密度测试仪，是理想的表征泥浆密度的分析仪器。在测试过程中，浆体内液体成分产生的蒸汽会影响测试结果的准确性。而Ultrapyc 独有的粉末保护模式，即气体从参考池扩散到样品池，会最大限度地减少这种影响，从而提高测试的精准度。另外，通过对泥浆单个组分以及泥浆整体的密度测量，可以得到泥浆中固体含量百分比。 2密度测量 气体比重法一般用于固体骨架密度的测量，而本次实验对象是有一定蒸汽压的浆体/液体。对此我们将测试条件进行了优化。为了展示 Ultrapyc 仪器的测量过程，我们测试了蒸馏水的密度。因为水是浆体的主要液体成分，而且水的密度我们也非常熟悉。 表1测试参数 参数 设置 样品池 大 测试气体 氦气 目标压力 18psi 气流扩散方向 参比池优先 平衡条件 固定时间，0.33分钟 样品形态 大块固体 前处理条件 吹扫，1分钟 测试精度 优于0.01% 最大运行次数 10 取平均值次数 3 表1是推荐的实验参数。包括比较高的目标压力、固定时间较短的平衡条件、简短吹扫的前处理条件，目的就是为了降低样品中蒸汽压带来的影响。需要注意的是，Ultrapyc 5000 系列的有气体双向扩散模式，而其中的粉末保护模式，更加进一步的减少了蒸汽压的影响，从而得到更为精确的结果。表2是 Ultrapyc 5000 系列的双向测试结果，测试温度为20℃。其中，参比池优先 的扩散模式结果十分接近水在20℃下的密度值，0.9982cm/g. 表2水密度测试结果 扩散模式 参比池优先 样品池优先 密度 (cm/g) 密度 (cm/g) 1 0.9982 1.0004 2 0.9980 1.0006 3 0.9979 1.0005 平均结果 0.9980 1.0005 标准方差 0.000153 0.000100 3 泥浆中固体含量百分比 如果泥浆中的固体及液体的密度是已知的，或者已经测量出来了，我们就可以用它们和泥浆的密度来计算其固体含量百分比。为了示范整个过程，我们制作一批已知成分含量(黏土/水)的泥浆，并且测量了一下其密度。所有样品的测量都是按照上面的测试条件进行测试。黏土的密度为2.6576 cm/g， 水的密度为 0.9966 cm/g，不同配比的泥浆密度如表3所示。 计算泥浆中固体含量百分比的公式为： 其中， pS 是固体密度， pL 是液体密度， pY是泥浆密度. 表3泥浆中固体含量百分比 配方固体含量% 密度(cm/g) 计算的固体含量% 41.45 1.3459 41.52 33.9 1.2682 34.27 26.30 1.1977 26.86 17.75 1.1226 17.96 15.22 1.1001 15.05 10.57 1.0688 10.81 6.41 1.0388 6.50 2.52 1.0121 2.45 从结果中可以看出，配方的理论值和计算的结果十分接近。这种双组分的百分比计算模式还可以进行扩展应用。基本要求是，轻组分和重组分的密度相差至少为10%，差别越大，分辨率越高。这种计算模式，可以用于塑料中的填料或者颜料、无水组分中的含水量(比如无水碳酸钠中水含量)、氢氧化物中的氧化物含量、焊料中的锡、液体中的固体含量的计算。如果蒸汽压相对较低，甚至可以测量液体混合物中液体的比例，比如乳剂中的油、水中的酒精。 4 结论 Ultrapyc 5000 系列非常适合测量泥浆的密度。仪器的粉末保护模式，扩散方向由参比池到样品池，降低了蒸汽压的影响。而且如果有泥浆中固体和液体的密度，再结合泥浆的密度，就可以得到泥浆中固体含量百分比。 Anton Paar QuantaTec 电话：+8621 6485-5000 销售热线：400-820-2259 客服电话：400-820-3230 https：//www.anton-paar.cn/products/ IAN-Awww.anton-paar.cn 气体比重法一般用于固体骨架密度的测量，而本次实验对象是有一定蒸汽压的浆体/液体。对此我们将测试条件进行了优化。为了展示Ultrapyc仪器的测量过程，我们测试了蒸馏水的密度。因为水是浆体的主要液体成分，而且水的密度我们也非常熟悉。