双比重瓶粉体真密度测定法

双比重瓶粉体真密度测定法

A Methord to Determine the Dust Real Pro portion By Doubble

S pecif ic Gravity Bottles

刘昊何涌

(中国地质大学材料科学与化学工程学院,湖北武汉430074)

摘要:真密度是材料的一项重要物性指标,真密度传统的测定方法是比重瓶法,由于该方法步骤繁多、耗时长且对温度的要求苛刻,导致实际操作困难。双比重瓶粉体真密度测定法是对传统方法的改进,优点是简化了操作步骤,不需要恒温箱,可随时在任何温度下进行测定。

关键词:真密度;比重瓶法

真密度是材料的一项重要物性指标。测定粉体真密度的传统方法是比重瓶法,其原理是利用排水法测定粉体的真体积V,再根据粉体质量计算其真密度。比重瓶法测真密度选用的介质多是浸润性、挥发性强的液体,如乙醇、煤油、二甲苯等。由于这类介质液体的密度对温度比较敏感,因此比重瓶法对测量过程中的温度控制要求非常严格,挥发过程必须在恒温箱中进行,整个过程中温度的偏差必须控制在?0.1e,步骤繁多,耗时长,实际操作困难。

1双比重瓶法所做的改进

本文对传统的比重瓶法进行了改进,使用两个比重瓶同时对介质密度和粉体密度进行测定。两个比重瓶的活塞在同一高度处标有刻度线,将比重瓶注满介质液体,插上中空的活塞,在同一环境下放置,毛细管内的液面会在相距很短的时间内相继降到刻度处,此时两个比重瓶的温度偏差可以达到?0.1e的要求。

此方法的优点是简化了操作步骤,且不需要恒温箱,可随时在任何温度下进行测定。

2操作步骤

2.1精确测定两比重瓶A、B的质量m a、m b,将两比重瓶注满纯水,待毛细管内液柱降到刻度线时,称量其质量m1,m2,查出对应环境温度的纯水密度Q水,则两比重瓶的体积为:

v a=(m1-m a)/Q水(1) v b=(m2-m b)/Q水(2) 2.2向比重瓶B中装入待测粉体,称出质量m3,则粉末样品的质量为:m样=m3-m b(3)然后向其中注入介质液体至粉体表面以上5mm左右,放入真空箱抽气至临界沸点,保持半小时左右直到粉体孔隙内的气泡完全排出后再取出。

2.3同时向两密度瓶中注入介质液体至充满,静置一段时间温度稳定后插上活塞,将溢出的液体小心擦拭干净,等待活塞内毛细管中的液面挥发下降。待液面降至刻度线时,测出A瓶的质量m4,B瓶的质量m5。A瓶中介质液体的密度为:

Q介质=(m4-m a)/v a(4) B瓶中介质液体的体积为:

v介质(b)=(m5-m b)v a/(m4-m a)(5)比重瓶B中样品的真体积为:

v样=v b-v介质(b)=v b-(m5-m3)v b/(m4-m a)

(6)

粉末样品的质量密度:

Q样=m样/v样=(m3-m b)(m4-m a)/[(m4-m a) v b-(m5-m3)v a](7) 3测定实例

器具:瓶A为容量50ml规格的比重瓶,瓶B为容量为5ml规格的比重瓶,采用二甲苯做介质。室温20e。

3.1测定A瓶的体积

先称出A瓶的质量m a,向瓶A注满蒸馏水, Q水(20e)=0.9882g/cm3,等毛细管中的液面降到刻度处称出质量m2,反复三次。

大瓶的质量m

a

23.8552g注满蒸馏水后的质量m1

(温度20e)

71.5426g

71.5422g

71.5417g

根据(1)式求出A瓶的体积V a=47.7730ml

3.2测定B瓶的体积

小瓶的质量m

b

10.4202g

注满蒸馏水后的质量m

4

(温度20e)

15.1048g

15.1048g

15.1046g

根据(2)式求出B瓶的体积V b=4.7406ml

3.3测定样品密度

装入石英粉后

B瓶质量m3

装满二甲苯的瓶A质量m

4

(三种温度下的测量结果)

注入二甲苯后瓶B质量m

5

(三种温度下的测量结果)

11.6641g

65.2175g15.3632g

65.1872g15.3603g

65.1745g15.3595g

刘昊等:双比重瓶粉体真密度测定法n~

胜利油田土壤微量元素背景值调查

Determination of The Background Content o f Micro Elements

In Soil o f Shengli Oil-F ield

李俊花刘树文

(石油大学(华东)化学化工学院,山东东营257061)

摘要:本文对胜利油田土壤中的Cu、Ni、Pb微量金属元素进行了单因子污染指数背景值调查,结果发现,胜利油田土壤基本没有污染,个别地区属于轻微污染。

关键词:土壤;背景值;胜利油田;微量金属元素

随着我国第二大油田)胜利油田的不断开采和开

发,加之现代化工业和城市的迅猛发展,使土壤污染问题

日趋突出,特别是土壤中的重金属污染问题越来越引起

人们的重视。土壤质量是土壤特性的综合反映,是揭示

土壤条件动态的最敏感指标,因而能体现自然因素及人

类活动对土壤的影响。土壤质量还直接关系着环境和发

展的可持续性,因此,对土壤环境质量做出实事求是的评

价具有重要的意义。本文利用原子吸收光谱法提供的数

据对胜利油田土壤进行监测和评价。

1环境现状评价

1.1评价标准的选择

以土壤本底值为评价标准。土壤本底值是指未受人

为污染的土壤中污染物质的平均含量。本文以各地区测

得的平均值表示土壤的背景值。

c=1

n

E

n

i=1

x i

式中:

c)平均值;c i)实测值;n)样品数。

1.2评价模式

评价模式为单因子评价。土壤质量单因子评价,一般以污染指数表示。其计算方法是以土壤中污染物的实测值和评价标准相比计算土壤污染物的指数。

Pi=Ci S

式中:Pi)土壤中i污染物的污染指数;

Ci)土壤中i污染物实测含量;

S)土壤中某污染物的评价标准。

其中;S= c+2D

式中:

c)土壤中某污染物平均含量;D)标准偏差。

若Pi<1清洁级;1[Pi<2轻污染级;2[Pi<3中污染级;Pi\3重污染级。

1.3研究方法

利用原子吸收光谱法提供的实验数据,计算出胜利油田土壤中的背景值。研究中主要采集了位于胜利油田西南部的临盘、北部的孤东、中心基地的胜采三个地区中的表层土壤(0~20)cm、中层土壤(20~40)cm及部分底层土壤(40~60)cm的样品作为代表作背景值调查。采样时采用功能布点和方格布点相结合的办法设置了70个监测点,测定结果见表1~3。

表1临盘油区背景值(单位:mg/L)

地名

Cu N i Pb

测定值Pi测定值Pi测定值Pi 张集上21.120.5533.110.5927.760.90下12.170.3132.860.5810.590.34临邑南上17.730.4629.970.5318.660.61下14.170.3726.880.4817.520.57玉皇庙上34.660.9043.580.7720.290.66中28.270.7357.77 1.0321.410.70

下23.660.6145.750.8117.980.58太平寺上28.030.7238.480.6824.530.80下17.630.4641.420.7418.820.61临邑西上19.830.5152.150.9334.70 1.13中14.250.3738.750.6916.820.55

下12.640.3328.000.5012.300.40孟寺上29.820.7751.940.9223.810.77下27.590.7146.060.8222.960.75贾寺上25.000.6531.620.5620.590.67下18.230.4736.460.6519.960.65张家塞上13.940.3621.640.3819.500.63下 5.970.1513.940.2517.540.57赵家上20.650.5329.280.5217.670.57下13.180.3436.870.6619.900.65宿安上20.850.5435.750.6427.210.88下19.230.5032.300.5719.210.62胡集上46.53 1.2034.410.6126.240.85下27.010.7026.520.4719.200.62平均值C21.3436.0620.63

标准偏差D8.6710.115.06

评价标准S38.6856.2830.75

将测量值代入(7)式,并对结果求平均值得Q样=

2.6575g/cm3,石英的密度范围是(2.65~2.66)g/cm3,所测结果与之吻合。

4结论

双比重瓶粉体真密度测定法对传统比重瓶法做了有效的改进,能快速准确的测定粉体真密度,且具有较高的精确度。

作者简介:刘昊,男,硕士研究生。工作单位:中国地质大学材料科学与化学工程学院。通讯地址:430074湖北省武汉市。

何涌,中国地质大学材料科学与化学工程学院(武汉430074)。

收稿时间:2005-01-27

o u5计量与测试技术62005年第32卷第3期