밀도 측정 | 고체 밀도 측정 및 액체 밀도 측정 | 메틀러 토레도

밀도 측정

저울과 밀도 측정 키트를 사용한 고체, 액체 및 점성 물질의 밀도 측정

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Measuring Density in Laboratory

자세한 내용에 대해 더 알아보려면 다음 섹션 중 하나로 이동하십시오.

  1. Application 업무 프로세스 및 문제
  2. 메틀러 토레도 솔루션
  3. FAQ

 

밀도 측정 프로세스

고체는 공기(A)에서 칭량된 다음 알려진 밀도를 가진 보조 액체(B)에서 칭량됩니다. 고체 ρ의 밀도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

Calculation formula for density in solid sample

ρ        = 샘플 밀도

A        = 공기 중 샘플 중량

B        = 보조 액체의 샘플 중량

ρ0       = 보조 액체의 밀도

ρL       = 공기 밀도

이는 자릿수 밀도 변화를 °C당 0.001 ~ 0.1로 일으킬 수 있으므로 액체 온도를 고려해야 하며 이러한 효과는
결과의 소수점 3자리에서 확인할 수 있습니다.
 

 중량 분석 측정, 부력중량 분석 측정, 변위비중병디지털 밀도계
분석법보조 액체용 비커는 플랫폼 위 또는 저울 아래에 있습니다.보조 액체용 비커는 저울 위에 있습니다.지정된 부피의 유리 비커진동 튜브 기술
다음에 적합
  • 고체
  • 액체(유리 싱커 사용)
  • 반죽 물질(감마 스피어 사용)
  • 액체(유리 싱커 사용)
    고체
  • 액체, 분산
  • 분말
  • 과립
  • 액체
  • 기체
장점
  • 빠른 프로세스
  • 샘플 크기와 관련한 유연성
  • 이미 사용 가능한 칭량 기기
  • 빠른 프로세스
  • 이미 사용 가능한 칭량 기기
  • 정확한 분석법
  • 이미 사용 가능한 칭량 기기
  • 빠른 프로세스
  • Peltier 요소를 통한 정확한 온도 제어
  • 자동 밀도 측정
  • 작은 샘플 부피
단점
  • 온도에 민감
  • 매우 주의하여 샘플을 적셔야 함
  • 기포가 발생되면 안됨
  • 온도에 민감
  • 큰 샘플 부피가 필요
  • 온도에 민감
  • 노동 집약적
  • 시간 소모적
  • 기포가 발생되면 안됨
  • 점성 샘플에 점도 수정이 필요합니다(현대 기기에서 이용 가능).

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샘플(고체 또는 액체) 질량 및 부피를 알 경우 밀도를 계산할 수 있습니다.

Calculation of density by mass and volume


부피 관련 난제

샘플을 정확하게 칭량하는 것은 매우 간단하지만 샘플 부피를 정확하게 측정하는 것은 어려울 수 있습니다.

부력

부력 방식은 두 가지 다른 매체에서 샘플 칭량이 두 번 포함되기 때문에 부피 측정 문제를 방지합니다. 그러므로 두 상황에서 부피는 일정한 것으로 추정할 수 있습니다.

변위

가장 간단한 변위 분석법 Application에서 고체 샘플 부피는 샘플이 담기게 되는 액체의 레벨 상승을 관찰함으로써 측정됩니다.
반면에 부피를 알 수 없는 물체가 밀도를 알 수 없는 액체에 담기게 될 경우 중량 값(공기 및 액체) 차이를 이용해 액체 밀도를 측정할 수 있습니다.

비중병

비중병은 특별하게 디자인된 유리 플라스크로 지정된 부피를 가집니다. 액체 밀도를 측정하는 데 주로 사용됩니다. 실험 중에 비중병이 우선 빈 채로 칭량된 후 액체로 채워집니다. 비중병의 부피로 나눈 차이(즉, 샘플 질량)는 샘플의 밀도입니다.
또한 비중병 분석법은 분말 샘플 또는 입자의 밀도 측정에 사용할 수 있습니다.

디지털 밀도계

속이 빈 유리 튜브는 일정한 진동수로 진동합니다. 튜브가 여러 물질로 채워지면 진동수가 변합니다. 샘플의 질량이 높아질수록 진동수는 낮아집니다. 디지털 밀도계는 주파수를 측정하고 이를 밀도로 변환함으로써 작동합니다.

이러한 네 가지 다른 분석법 비교 시 아래 표를 참조하십시오.

 중량 분석 측정, 부력중량 분석 측정, 변위비중병디지털 밀도계
분석법보조 액체용 비커는 플랫폼 위 또는 저울 아래에 있습니다.보조 액체용 비커는 저울 위에 있습니다.지정된 부피의 유리 비커진동 튜브 기술
다음에 적합
  • 고체
  • 액체(유리 싱커 사용)
  • 반죽 물질(감마 스피어 사용)
  • 액체(유리 싱커 사용)
    고체
  • 액체, 분산
  • 분말
  • 과립
  • 액체
고체 샘플
측정 원리
샘플은 공기 중에서 한 번 칭량되고 알려진 밀도를 가진 보조 액체에 한 번 담가집니다.

알려진 밀도를 가진 액체 및 두 개의 질량 값으로부터 고체 샘플 밀도를 측정할 수 있습니다.



ρ,= 샘플의 밀도
A,= 공기 중 샘플 중량
B,= 보조 액체의 샘플 중량
ρ0,= 보조 액체의 밀도
ρL,= 공기 밀도
샘플을 담그기 전과 후에 알려진 밀도를 가진 보조 액체가 칭량됩니다(용기 중량을 사용해 직접 질량 차이를 측정할 수 있음).

질량 차이 및 액체 밀도를 사용해 샘플 부피를 측정할 수 있습니다. 그런 다음 샘플 질량을 함께 사용해 밀도를 계산합니다.
비중병이 우선 빈 채로 칭량된 후 알려진 밀도를 가진 기준 액체로 채워집니다. 깨끗하고 건조한 비중병에 분말이 추가됩니다. 분말 샘플의 중량을 측정하기 위해 칭량을 합니다. 그런 다음 비중병이 같은 액체로 채워지며 분말은 완전히 용해되어야 합니다. 비중병이 다시 칭량됩니다. 그런 다음 대체된 액체 중량을 측정할 수 있기 때문에 분말 밀도를 계산할 수 있습니다.해당 없음
액체 샘플
측정 원리
알려진 부피를 가진 기준 물체(유리 싱커)는 공기 중에서 한 번 칭량되고 알려지지 않은 밀도를 가진 액체에서 한 번 칭량됩니다.

알려진 밀도를 가진 기준 물체 및 두 개의 질량 값으로부터 액체 밀도를 측정할 수 있습니다.



ρ,= 액체 샘플 밀도
α,= 중량 보정 계수(0.99985), 조정 중량의 대기 부력 고려
A,= 공기 중 기준 물체 중량
B,= 액체 내 기준 물체 중량
V,= 알려진 부피를 가진 기준 물체
ρL,= 공기 밀도
기준 물체를 담그기 전(용기 중량)과 후에 밀도를 알 수 없는 액체의 중량을 측정합니다(감마 스피어 또는 유리 싱커 사용).

질량 차이 및 부피를 알 수 있는 기준 물체를 사용해 액체 샘플 밀도를 측정할 수 있습니다.
비중병이 우선 빈 채로 칭량된 후 액체 샘플로 다시 채워집니다. 비중병 부피로 나눈 질량 차이는 액체 밀도입니다.샘플은 장치의 속이 빈 U자형 유리 튜브에 추가됩니다. 튜브의 진동 주파수를 측정함으로써 샘플 밀도가 결정됩니다. 진동 주파수가 낮을수록 샘플 밀도는 커집니다.

 

Digital Density Meters

밀도 표준

고체 샘플의 밀도 측정에 대한 많은 표준과 규정이 존재합니다. 가장 일반적으로 사용되는 일부 표준 및 규정:

  • ISO 1183-1: 플라스틱 — 비발포 플라스틱의 밀도 측정 분석법
  • OIML G 14: OIML에 따른 밀도 측정
  • ASTM-D-792: 밀도 및 비중 표준에 대한 표준 테스트 분석법

ISO 1183-1은 소수점 4자리 분석 저울 사용을 지정합니다.

벌크 밀도 관련 난제

벌크 밀도는 측정된 부피 내에서 얼마나 많은 입자, 부품 또는 단품이 포함되는지에 대한 척도입니다. 벌크 밀도는 물질 자체의 속성이 아닙니다. 벌크 밀도에는 입자 또는 품목 간 공간과 품목 자체 내 모든 공간이 포함됩니다. 벌크 밀도는 예를 들어 부품이 잘 정돈되도록 하여 전체 벌크 밀도를 높일 수 있도록 용기를 흔드는 것과 같은 물질 취급 방법에 따라 달라질 수 있습니다.

Density measurement - expert

Challanges of Density Measurement of Solids

Solutions for Density Determination

Moisture Content Determination

Density determination for plastics quality


확장된 데이터 관리 및 프로세스 보안

LabX Software connects all instruments

메틀러 토레도 Excellence Level 저울 및 LabX 소프트웨어가 결합되어 높은 수준의 데이터 관리 및 프로세스 보안을 제공합니다. 밀도 측정을 위해 Excellence 분석 및 Precision 저울을 밀도 측정 키트와 설치할 수 있습니다. LabX는 밀도 SOP가 정확하게 준수되도록 보장합니다. LabX는 모든 중량 값을 기록하고 모든 계산을 수행하며 모든 결과를 중앙 집중화된 데이터베이스에 안전하게 저장합니다. 밀도 Application과 관련된 모든 데이터를 내부 데이터 관리 시스템에 직접 전송할 수 있습니다.

 

 

 

FAQ – 밀도 측정에 대한 자주 묻는 질문

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