真密度分析儀廣泛用于分析固體和粉末樣品,但卻很少用這種方法來分析液體材料。這是因?yàn)槠錅y量原理是通過測量系統(tǒng)的壓力來確定材料的體積并計(jì)算密度,而液體樣品蒸發(fā)所產(chǎn)生的壓力會降低測量精度,使得系統(tǒng)可能會較難達(dá)到平衡。
蒸氣壓是指在密閉系統(tǒng)中達(dá)到氣液平衡所產(chǎn)生的平衡壓力。液體分子通過物理鍵(即范德華力)結(jié)合在一起。鍵合較弱的液體比鍵合較強(qiáng)、蒸氣壓較低的液體更容易產(chǎn)生蒸氣,具有較高的蒸氣壓。而升高溫度會導(dǎo)致蒸氣壓增大。
采用全自動氣體置換法真密度分析儀分析了多種液體的密度。測定液體密度的過程與固體和粉末樣品類似。測試時(shí)需要注意設(shè)定合適的平衡速率或時(shí)間間隔以及吹掃和分析的循環(huán)次數(shù)。對被測試的液體樣品,測得的密度值均在樣品參考密度范圍內(nèi),說明采用真密度儀分析液體密度可獲得高準(zhǔn)確度的數(shù)據(jù)結(jié)果。
可采用配備10 cc樣品倉的溫控版真密度分析儀分析水、異丙醇、溶劑油和礦物油這幾種液體材料的真密度。在開始分析之前,先將裝有液體的樣品倉放置于儀器中10分鐘,以確保液體溫度與倉室一致。平衡速*選擇默認(rèn)值0.005 psig/min,然后在分析過程中觀察其變化來確定最終的平衡速率值。如果測試過程中發(fā)現(xiàn)儀器無法達(dá)到設(shè)定的平衡速率默認(rèn)值,則根據(jù)觀察到的值進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,選擇一個儀器能達(dá)到的合適的平衡速率值。
室溫下分別采用1cc、10cc和100cc體積的樣品倉測定了在三種不同平衡速率和三種不同平衡時(shí)間下水的密度。每個測試中的吹掃和分析次數(shù)均為5次。在采用1cc樣品倉的測試中,當(dāng)平衡速率為0.005 psig/min時(shí)系統(tǒng)難以達(dá)到平衡,而采用時(shí)間平衡模式,在更大的時(shí)間間隔下可達(dá)到平衡并獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。從測試結(jié)果可以看出,使用較低時(shí)間間隔測得的密度值比使用較高時(shí)間間隔以及速率平衡模式下的測定值略高。
測試過程中由于每次吹掃及分析循環(huán)都會帶走少量液體,因而較長時(shí)間的分析會導(dǎo)致明顯的質(zhì)量變化。
此外,平衡速率也會影響分析時(shí)長。在其它分析條件都相同時(shí),降低平衡速率,分析時(shí)長會有所增加。