Partikkelvolum

Partikkelvolum er det fysiske volumet som opptas av de faste partiklene i et materiale eller en suspensjon, og inkluderer ikke de porer eller hulrom som kan være fylt med væske eller luft. Det beskriver altså den faste delen av stoffet og skiller seg fra det totale volumet av prøven samt fra eventuelle indre porer i partikler eller korn.

Partikkelvolumet er nært knyttet til, men forskjellig fra, totalvolumet og porøsitet. Partikkelvolumfraksjonen, ofte kalt solidvolumfraksjon (φ_p), er forholdet mellom partikkelvolum og totalvolum i prøven. Porøsitet refererer derimot til andelen av totalvolum som er voidspace ( porevolum ). I praksis brukes partikkelvolum og porøsitet ofte sammen for å beskrive tetthet og packings- eller komprimeringsegenskaper.

Beregningsgrunnlag og måleenheter: Partikkelvolumet kan beregnes som V_p = m_s / ρ_p, der m_s er massen av de faste partiklene og ρ_p er partikkelmaterialets tetthet. For en prøve med total masse m_t og totalvolum V_t er den opplevde tettheten ρ_app = m_t / V_t, og partikkelvolumfraksjonen blir φ_p = V_p / V_t. For forskjellige analyser må man være oppmerksom på om porer i partikkelmaterialet eller adsorberte vann/andre flytende faser tas med eller ikke.

Metoder: Vanlige metoder inkluderer pycnometri (gass- eller væskepyknometri) for å bestemme fast volum, samt Archimedes-prinsippet for submersjon og oppmåling av volumer. Avanserte bildeteknikker som mikrotomografi og bildeanalyse gir direkte volumberegninger av partikler i blandinger.

Anvendelser: Partikkelvolum brukes i geovitenskap og materialvitenskap for å beregne bulkdensitet, porøsitet, pakking og mekaniske egenskaper. Det er viktig i produksjon av pulver, keramikk, kompositter og i studier av suspensjoner og kolloider.

Se også: porøsitet, partikkeltdensitet, bulkdensitet, Archimedes-prinsippet.