kokonaistiheyden

Kokonais- eli kokonaistiheys kuvaa aineen massan suhdetta siihen tilavuuteen, jonka aine kokonaisuudessaan täyttää. Se sisältää sekä tiiviin aineen tilavuuden että mahdolliset huokos- tai vapaat tilat. Määritelmän mukaan ρk = m / Vt, jossa m on näytteen massa ja Vt sen kokonaisvolyymi. Tämä suure tunnetaan yleisesti bulk density tai apparent density. Kokonaistiheys eroaa todellisesta tiheydestä (pykninen tiheys), joka mittaa aineen massan suhteessa tilavuuteen ilman huokoista tilavuutta.

Mittaus ja yksiköt: Kokonaistiheys ilmoitetaan usein kilogrammoina per kuutiometrin (kg/m³) tai grammoina per kuutisenttimetri (g/cm³). Käytännössä mittaus suoritetaan tunnetun tilavuuden sisältävän näytteen massan perusteella. Maa- ja rakennusmateriaaleilla käytetään tyypillisesti kolvi- tai core-menetelmää, jossa näyte tiivistetään anteeksi annetun tilavuuden sisään ja painetaan tai mitataan massa. Puhtaat jauheet ja pulverit mitataan usein “tap density” -menetelmällä. Huoneen lämpötilalla, kosteudella sekä rakeiden koko, muoto ja pakkautumisaste vaikuttavat tulokseen.

Yhteys muihin tiheyksiin: ρk voidaan yhdistää todelliseen tiheyteen ρt ja huokoisuuteen φ kaavalla φ = 1 − (ρk / ρt). Todellinen tiheys mitataan tavallisesti pyknometrisesti (kaasun tai nesteen avulla), kun taas ρk antaa kuvan näytteen pakkautuneen tilavuuden perusteella.

Sovellukset: Kokonaistiheyttä käytetään laajasti maaperätieteessä, geotekniikassa, rakennusmateriaaleissa, farmatseuttisessa ja elintarviketeollisuudessa sekä materiaalintutkimuksessa, missä pakkautuminen ja tilavuuden hallinta vaikuttavat esimerkiksi läpäisevyyteen, kantavuuteen ja varastointiin.