Mật độ khối

Mật độ khối, còn được gọi là mật độ biểu kiến hoặc mật độ thể tích, là một tính chất của bột, hạt và các chất rắn "chia" khác, đặc biệt được sử dụng để tham khảo các thành phần khoáng chất (đất, sỏi), các chất hóa học, thành phần (dược phẩm), thực phẩm, hoặc bất kỳ khối lượng khác của vật chất cơ hoặc hạt. Nó được định nghĩa là khối lượng của nhiều hạt vật liệu chia cho tổng khối lượng mà chúng chiếm giữ. Tổng thể tích bao gồm thể tích các hạt, thể tích rỗng giữa các hạt và thể tích các lỗ rỗng bên trong.[1]

Mật độ khối không phải là một tính chất nội tại của vật liệu; nó có thể thay đổi tùy thuộc vào cách xử lý vật liệu. Ví dụ, một loại bột đổ vào một hình trụ sẽ có mật độ khối riêng; nếu xi lanh bị xáo trộn, các hạt bột sẽ di chuyển và thường nằm gần nhau hơn, dẫn đến mật độ khối lớn hơn. Vì lý do này, mật độ khối bột thường được báo cáo là mật độ "lắng tự do" (hoặc "đổ") và mật độ "khai thác" (trong đó mật độ khai thác liên quan đến mật độ khối của bột sau một quá trình nén cụ thể, thường liên quan đến sự rung động của vật chứa.[2])

ĐấtSửa đổi

Mật độ lớn của đất phụ thuộc rất lớn vào thành phần khoáng chất của đất và mức độ nén. Mật độ của thạch anh là khoảng 2,65 g / cm³ nhưng mật độ khối (khô) của đất khoáng thường bằng khoảng một nửa mật độ đó, trong khoảng từ 1 đến 1,6 g / cm³. Các loại đất chứa nhiều chất hữu cơ và một số loại đất sét dễ vỡ có thể có mật độ khối lớn dưới 1 g / cm³. Lý do tại sao đất giàu cacbon hữu cơ trong đất có mật độ khối thấp hơn là do mật độ vật liệu hữu cơ thấp. Ví dụ, đất than bùn có mật độ lớn từ 0,02   g / cm³ đến 0,98   g / cm³.[3]

Mật độ khối đất thường được xác định từ một mẫu lõi khoan được lấy bằng cách đưa một lõi kim loại vào đất ở độ sâu và đường giới hạn mong muốn.[4] Điều này cho một mẫu đất có tổng khối lượng đã biết,  . Từ mẫu này, mật độ khối ướt và mật độ khối khô có thể được xác định.[5]

Đối với mật độ khối ướt (tổng mật độ khối), mẫu này được cân, cho khối lượng  . Đối với mật độ khối khô, mẫu được sấy khô và cân, cho khối lượng chất rắn trong đất,  . Mối quan hệ giữa hai khối lượng này là  , với   là khối lượng các chất bị mất khi sấy lò (thường, chủ yếu là nước). Mật độ khối khô và ướt được tính như sau:

Mật độ khối khô = khối lượng đất / thể tích nói chung

 

Mật độ khối ướt = khối lượng đất cộng với chất lỏng / thể tích nói chung

 

Mật độ khối khô của đất có tỷ lệ nghịch với độ xốp của cùng loại đất: không gian lỗ rỗng trong đất càng thấp thì giá trị của mật độ khối càng thấp. Mật độ khối của một vùng trong lòng đất cũng liên quan đến vận tốc địa chấn của sóng truyền qua nó: đối với sóng P, điều này đã được định lượng với mối quan hệ của Gardner. Mật độ càng cao, vận tốc càng nhanh.

Xem thêmSửa đổi

Ghi chúSửa đổi

  1. ^ Page 50 in The Nature and Property of Soils - A College Text of Edaphology, 1960 
  2. ^ “Powder Bulk Density - Bulk Solids density - Bulk Powder Properties - Powder Loose Density - Powder tapped density - PowderProcess.net”. www.powderprocess.net (bằng tiếng Anh). Truy cập ngày 22 tháng 2 năm 2018. 
  3. ^ Soane, B.D. (1990). “The role of organic matter in soil compactibility: A review of some practical aspects”. Soil and Tillage Research (bằng tiếng Anh) 16 (1–2): 179–201. doi:10.1016/0167-1987(90)90029-D. 
  4. ^ USDA Natural Resources Conservation Service "Soil quality indicators -- Bulk density" retrieved ngày 5 tháng 12 năm 2013
  5. ^ Argonne National Lab "RESRAD Data collection handbook, chapter 2 -- Soil density" retrieved ngày 26 tháng 5 năm 2012

Liên kết ngoàiSửa đổi