指导老师：余阳
小组成员：孙扬雨、王健、王玉佳、马莉、王玥丽
一、
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。

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。

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ρ计算式为：
R -W M M R -W M M G M V M L P +=
+===ρ
ρ
• 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，cm 3
；
•
ρL ——液体的密度，g/cm 3
；
ρp ——粉尘的真密度，g/cm 3
三、
试剂与仪器
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：0～60℃，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。

6. 滑石粉
实验装置实物图：
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15～20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、 数据记录与整理
所以，粉尘平均真密度：3粉尘kg/m 631.44 3
657.47
622.42614.44=
ρ=++
六、 思考题
1.粉尘堆积密度和真密度的概念是什么？如何计算粉体孔隙率？
答：粉尘堆积密度：是把粉尘或者粉料自由填充于某一容器中，在刚填充完成后所测得的单位体积质量。

其堆积体积包括颗粒之间和颗粒内部的空隙体积。

粉尘真密度指：不包括粉尘内部空隙和粉尘之间空隙的的体积，而是以粉尘质量比上其自身所占的真实体积求出的粉尘密度。

粉体颗粒间和内部空隙的体积与堆积粉体的总体积之比称为孔隙率。

可用以下公式算出：
%100）P /P -1（孔隙率0⨯=
其中：P 0——粉体的堆积密度 g/cm 3
P ——粉体的表观密度 g/cm 3
2.你现在位于2137实验室（实验室内只有真空过滤设备）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：取两个已烘干的250mL 的容量瓶，称其重量分别为M1、M2。

向1号容量瓶中注入蒸馏水，把真空抽滤设备的橡皮管固定在容量瓶口抽去水中空气，最后使凹液面与刻度线相平。

取适量的滑石粉装入2号容量瓶，称其质量R 。

把1号容量瓶中的水注入一部分到2号容量瓶中，将真空抽滤设备的橡皮管固定在2号容量瓶口同样抽气15至20分钟，之后将1号容量瓶中的水注入2号容量瓶中至刻度线，再将1号容量瓶拿去称量得到质量W 。

可得粉末真密度为水
粉ρρ1
2
M W M R --=
实验数据记录：
3水
12粉kg/m 155.2438999244.07
.1022.1153
.1008.130=--=--=
ρρP G P W
3. 影响测定真密度的主要因素是什么?
答：1.抽气效果，即抽气设备能否将水中和粉末中的空气最大程度抽出；
2.烧杯实验前未被烘干；
3.实验操作时粉末与空气接触导致部分空气又进入粉末；
4.称量是否准确。