تعیین چگالی پلیمرها به روش غوطه وری مطابق اصل ارشمیدس

تعیین چگالی پلیمرها

در بهره برداری از یک ماده پلیمری، معمولا دانستن چگالی از ضروریات است. هر گاه نوع پلیمر مشخص باشد،

می توان چگالی آنرا از جداول موجود در دائره المعارف پلیمر استخراج نمود. در غیر این صورت با یک آزمایش ساده و

سریع می توان چگالی را تعیین نمود.

البته لازم به ذکر است که حتی برای یک پلیمر شناخته شده نیز بایستی چگالی اندازه گیری شود، چگالی تابعی از

درصد تبلور، حضور نرم کننده، پرکننده و… می باشد.

اندازه گیری چگالی پلیمرها به روش غوطه وری ارشمیدس

روش اندازه گیری چگالی بر دو اصل استوار است:

۱- اگر یک جسم جامد در سیالی ناسازگار با آن (نامحلول در سیال) و هم چگالی با آن قرار گیرد، به حالت غوطه ور

در آمده و بی وزن به نظر میرسد.

۲- وقتی دو مایع امتزاج پذیر با چگالی های مختلف مخلوط شوند بطوریکه حجم کل مخلوط برابر با مجموع حجم های

دو مایع باشد (اختلاط دو مایع سبب کاهش یا افزایش حجم کل نگردد)، در این صورت چگالی مخلوط از معادله ۱ محاسبه می شود:

dm =φ۱d1 +φ۲d2      معادله ۱

درمعادله فوق φ۱ و d2 به ترتیب کسر حجمی جزء ۱ و چگالی جزء ۲ می باشند. در جدول زیر چگالی d و ۲ برخی

مایعات که در این آزمون بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند ارائه می شوند.

وسایل و مواد مورد نیاز

لوله آزمایش، بشر، قطره چکان، ترازوی دقیق و حلالهای آلی مورد نیاز

روش آزمون

قطعه کوچکی از پلیمر مورد نظر را در لوله آزمایش قرار داده (می توان از یک گرانول استفاده کرد)، و مجموعه را وزن

کنید. مقداری مایع با وزن مخصوص کمتر از پلیمر به آن اضافه کنید تا پلیمر ته نشین شود.

سپس وزن کل مایع و  پلیمر را اندازه گیری کنید.حال از مایع دیگری که وزن مخصوص آن بیشتر از پلیمر است آنقدر

اضافه کنید تا پلیمر بالا آمده و در مخلوط جدید کاملا به صورت معلق قرار گیرد. مجددا وزن کل لوله آزمایش و محتویات آن را اندازه گیری نمایید.

در این حالت چگالی پلیمر با چگالی مخلوط دو مایع برابر است. چون وزن هر یک از مایع های  اضافه شده و چگالی

آنها مشخص است، میتوان به سادگی چگالی پلیمر را با محاسبه چگالی مخلوط دو مایع از معادله ۱ محاسبه نمود.

توجه : به علت جذب سطحی مایع بر جامد، در بعضی موارد علیرغم چگالی بالاتر پلیمر نسبت به مایع، ته نشینی

صورت نمی گیرد، از این روی بهتر است پس از اضافه کردن مایع اول لوله آزمایش خوب تکان داده شود. چگالی اندازه

گیری شده خود را با چگالی استخراج شده از منابع مقایسه و در رابطه با تفاوت و یا یکسان بودن آنها بحث کنید.

تعیین چگالی پلیمرها – دنیای صنعت برق