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Lo
strumento ACCUPYC 1330
è un picnometro a gas completamente automatico
idoneo alla determinazione della densità reale
di campioni solidi, granulari o polveri.
Si basa su una tecnica di spostamento di volume di fluido;
il fluido è in questo caso un
gas inerte
,
ad esempio He. Questa tecnica, oggi nota come picnometria,
deriva dall'esperienza fatta da Archimede secoli fa;
egli, proponendosi di valutare la densità (quindi
la qualità) della corona d'oro del re Hiero II,
la immerse in acqua rilevandone lo spostamento di liquido.
Si è trattato di una intuizione eccezionale per
l'epoca che, per la prima volta, ha condotto alla determinazione
della densità di un materiale di forma geometrica
irregolare.
La
schema dello strumento ACCUPYC 1330 è riportato
di seguito:
Il campione, solido o in polvere e/o granuli, viene
inserito all'interno di una cella (detta di campionamento
V1) di volume noto. Il gas inerte viene inviato
all'interno di questa cella fino al raggiungimento
di un valore di pressione
prestabilito. A quel punto la valvola di accesso
gas viene chiusa; il gas inerte circonda completamente
l'oggetto di cui si vuole determinare la densità
diffondendo all'interno dei pori (anche i più
piccoli) senza però interagire con la matrice solida . Appena la pressione si stabilizza,
ne viene rilevato il valore all'interno della cella
mediante un apposito trasduttore di pressione. Ora,
il gas viene fatto espandere in una seconda cella
(detta di espansione V2) anch'essa di volume
noto e confrontabile
con quello della cella di campionamento; viene rilevato
di nuovo il valore di pressione dopo l'espansione
del gas.
Quando
la cella di campionamento V1 è vuota
al suo interno, a parità di pressione di riempimento
con lo stesso gas e dopo l'espansione del gas nel
volume V2, la pressione rilevata sarà
più alta poiché si è dovuto aggiungere
un volume di gas maggiore all'interno della cella
di campionamento. In altri termini, la presenza del
campione ha comportato lo spostamento di un certo
volume di gas, per cui, dopo l'espansione del gas,
la pressione risulterà minore rispetto alla
situazione in cui la cella V1 è vuota;
dalla differenza tra i valori di pressione si ricava
il volume reale occupato dal campione all'interno
della cella. In conclusione, il parametro rilevato
dallo strumento è un volume attraverso una
lettura di pressione che dovrà essere la più
accurata
e precisa possibile (quindi la temperatura
deve essere rigorosamente controllata grazie ad un
perfetto isolamento della camera di misura rispetto
all'ambiente esterno). Essendo noto il peso del campione
si ricava la densità reale o assoluta o di
scheletro.

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