Tiheysmittaukset

Tiheysmittaukset ovat menetelmiä, joilla määritetään aineen tiheys, eli massan ja tilavuuden suhde. Tiheys ilmoitetaan tavallisesti kg/m³ tai g/cm³. Tiheys voi olla todellinen tiheys (aineen sisäinen, puhdas tiheys) tai tilavuuspaino/bulk density (kuinka tiheästi materia sitoo tilavuuden, kun siihen liittyy poroja tai epämuotoja). Lämpötilalla ja paineella on usein merkittävä vaikutus mittaustulokseen, joten ne ovat olennaisia tekijöitä.

Solujen ja kiinteiden kappaleiden tiheyden mittaus

Tiheyden voi määrittää Archimedeen periaatteella: kappaleen massa ilmassa ja massa liuoksessa, jonka tiheys tunnetaan. Kun kappaleen tilavuus voidaan laskea liuoksen tiheyden avulla, tiheys on massa jaettuna kappaleen tilavuudella. Tämä sopii erityisesti epämuotoisille tai pienille kappaleille, jolloin tilavuus ei ole helposti mitattavissa geometrian avulla. Tarkkuutta parantaa käyttämällä sopivaa liuosta sekä lämpötilan ja pinta- tai käsittelyolosuhteiden huomiointia.

Nesteiden tiheys

Nesteiden tiheyttä mitataan useilla menetelmillä, kuten densitometrillä (kellukka- tai elektroninen densitometri), tiheyspyknometriellä sekä tiheysmittapullolla. Yleisiä ovat myös höyry- tai nesteen upotuksessa saadut mitat, joissa tunnettu nesteen tiheys ja lämpötila vaikuttavat tulokseen. Lämpötilan vaikutus on korjattava, koska tiheys muuttuu lämpötilan mukaan.

Kaasujen tiheys

Kaasujen tiheyttä voidaan määrittää kaasujen tiheyden mittauksilla tai soveltaen ideaalikaasun lakia tunnetuissa paine- ja lämpötilaehtoisissa olosuhteissa. Gaspyknometrit voivat myös tarjota tiheyden erilaisten tilavuusominaisuuksien perusteella.

Sovellukset ja standardit

Tiheysmittauksia käytetään materiaaleissa, petro- ja elintarviketeollisuudessa, geologiassa ja tutkimuksessa. Yleisiä standardeja ovat ISO- ja ASTM-sarjat, kuten menetelmät kiinteiden, nesteiden ja kaasujen tiheyden määrittämiseksi sekä lämpötilan ja paineen huomioiminen tuloksissa. Tulosten raportoinnissa mainitaan käytetty lämpötila ja paine sekä mahdolliset korjaukset.