梯度密度计浮子密度校准方法

　　一、前言

　　梯度密度计广泛应用于聚乙烯颗粒产品及纺织品毛含量测定等固体颗粒密度的测定，具有测定方便快捷的特点。 目前还没有针对该仪器的校准方法，为便于开展对梯度密度仪的校准工作，本文介绍一种对梯度密度计浮子密度的校准方法，此方法应用原理简明、使用设备简单、操作方便、测定准确，校准结果扩展不确定度为U=0.00046g/cm3，k=2。

　　1.梯度密度计的测定原理

　　将两种密度不同，又能互相混溶的液体置于管筒状玻璃容器中，高密度液体在下，低密度液体轻轻沿壁注入，由于液体分子的扩散作用，使两种液体界面被适当地混合，达到扩散平衡，形成密度从上至下逐渐增大，并呈现连续的线性分布的液柱，俗称密度梯度管。 将已知密度的玻璃浮子投入管中，标定液柱密度的分布，以浮子密度对其在液柱中的高度作图，得一曲线(见图1)，其中间一段呈直线，两端略弯曲。 向管中投入被测试样颗粒，试样下沉至与其密度相等的位置就悬浮着，根据试样在管中的高度， 由密度-液柱高度的直线关系图上查出试样的密度。

　　由以上原理可见，浮子密度值是梯度密度计的定值基础，由于长期的溶液侵蚀及磨损，浮子的密度值会发生改变，因此，需要对梯度密度计的浮子进行校准。

　　2.浮子密度校准的原理

　　用两种密度不同又能互溶的试剂，按不同的比例配制不同密度的溶液， 在具塞比色管中精确调整溶液密度，使浮子能浮在比色管中。根据阿基米德定律可知，此时浮子的密度与溶液的密度相同。 然后，用精密比重瓶测定比色管中溶液的密度即为浮子的密度。

　　二、玻璃浮子密度校准方法

　　1.试验条件及用品

　　环境条件：实验室温度为(23±3)℃;湿度小于85%。电子天平：梅特勒托利多AG245型，最大秤量为200g，测量准确度为0.1mg(小于41g时，测量准确度为0.01mg)。

　　精密比重瓶：25mL。

　　具塞比色管：100mL。

　　试剂：浮子的密度范围为(0.9~1.0)g/cm3时，用乙醇和蒸馏水。

　　恒温水浴：(23.00±0.01)℃。

　　2.校准方法

　　(1)试验前的准备

　　将蒸馏水煮沸5min后，放入实验室，冷却至室温。 将试剂配制成所需密度范围的溶液，放入实验室，冷却至室温。 将恒温水浴设定为(23.00±0.01)℃。

　　(2)溶液的调整

　　用具塞比色管，将配制的溶液装入其中，混匀，置于恒温水浴中，恒温20min，待溶液静止后放入被校准的浮子，根据浮子的漂浮情况，调整溶液密度，直至浮子漂浮在溶液中部15min不变， 此时溶液的密度与浮子的密度相同，测定此溶液在(23.00±0.01)℃时的密度，即为浮子的密度。