kaasupyknometrit

Kaasupyknometrit ovat mittauslaitteita, joilla määritetään kiinteän näytteen tilavuus ja sen kautta tiheys käyttämällä kaasun puristumista tilavuudessa. Laitteen periaate perustuu ideaalikaasun lakiin: paineen muutokset kahdessa tunnetussa tilavuudessa mahdollistavat näytteen tilavuuden laskemisen, jolloin saadaan näytteen tiheys massan ja tilavuuden suhteena.

Periaatteessa näyte sijoitetaan kaasun täyttämään pyknometritilavuuteen, jonka tilavuus on tiedossa. Kaasua lisätään tai poistetaan hallitusti ja paine mitataan. Helium on yleisimmin käytetty kaasu sen pienen molekyylin vuoksi, mikä mahdollistaa kaasun tunkeutumisen moniin huokoisiin tiloihin ja mahdollistaa skeletitiheyden eli todellisen kiinteän tilavuuden mittaamisen.

Rakenne ja menettely: useimmiten käytetään yhdistettyä referenssi- ja näytetilavuutta, ja mittaukset suoritetaan kontrolloidussa lämpötilassa. Näyte on usein kuivattu ennen mittausta; joissain tapauksissa suoritetaan degassing-vaihetta, jotta kosteus ja haihtuvat aineet eivät vääristä tuloksia. Paine- ja tilavuusmittauksia toistetaan varmistaakseen toistettavuuden.

Tuloksena saadaan näytteen tiheys, tavallisesti kutsuttu skeletitiheydäksi, joka kuvaa kiinteän aineen tilavuutta ilman pakkauksesta johtuvaa tilavuutta. Kaasupyknometrejä käytetään laajasti materiaalitieteessä, farmasian, keraamien sekä pulveristen aineiden tutkimuksessa ja huokoisuusarvioinneissa yhdessä muiden menetelmien kanssa.

Rajoitteet: tulokset riippuvat kaasun puhtaudesta ja lämpötilan vakaudesta; reagoivat näytteet sekä suuret tai epäpuhtaat huokoset voivat vaikuttaa mittaustulokseen. Mittaukset vaativat asianmukaisen kalibroinnin ja oikean näytteenvalmistuksen.