1　密度测量

1.1　测量原理

密度测量的基本原理是阿基米德定律，即浸在液体里的物体受到浮力大小等于该物体所排开的液体的重量。

1.2　测量仪器和材料

1.2.1　精密天平

称量在10g及以内，允许质量称量误差为±0.1mg；称量在10g以上，质量称量精度可为±0.001%。

1.2.2　容器

容器一般选用烧杯，其大小应选择适当，即样品浸入液体中时液面上升高度应小于2.5mm。

1.2.3　比重瓶

选用容积为10mL的比重瓶。

1.2.4　液体

1.2.4.1　测量液体用蒸馏水或去离子水，其在空气中不同温度下的密度见表1。

表1　蒸馏水或去离子水在空气中不同温度下的密度

温度,℃

密度,g/cm3

温度,℃

密度,g/cm3

温度,℃

密度,g/cm3

温度,℃

密度,g/cm3

10.0

0.999 70

15.0

0.999 10

20.0

0.998 20

25.0

0.997 04

10.5

0.999 65

15.5

0.999 02

20.5

0.998 10

25.5

0.996 91

11.0

0.999 60

16.0

0.998 94

21.0

0.997 99

26.0

0.996 78

11.5

0.999 55

16.5

0.998 86

21.5

0.997 88

26.5

0.996 65

12.0

0.999 49

17.0

0.998 77

22.0

0.997 77

27.0

0.996 51

12.5

0.999 43

17.5

0.998 68

22.5

0.997 65

27.5

0.996 37

13.0

0.999 37

18.0

0.998 59

23.0

0.997 54

28.0

0.996 23

13.5

0.999 31

18.5

0.998 50

23.5

0.997 42

28.5

0.996 09

14.0

0.999 24

19.0

0.998 40

24.0

0.997 29

29.0

0.995 94

14.5

0.999 17

19.5

0.998 30

24.5

0.997 17

29.5

0.995 80

1.2.4.2　在测量过程中液体温度应与环境温度保持平衡。

1.2.5　温度计

温度计精度应在±0.5℃。

1.2.6　细金属丝

金属丝直径应不大于0.25mm。

1.3　试样

1.3.1　试样表面应光洁无油污，如果试样有覆层，应将覆层清除干净方可进行测量。

1.3.2　试样的体积应大于0.5cm3，否则就应选几个试样（总体积要求大于0.5cm3）一同测量。

1.3.3　试样的温度应与环境温度保持一致。

1.4　测量

1.4.1　大体积（体积大于0.5cm3）电触头材料密度的测量

1.4.1.1　在空气中称量清洁干燥试样的质量m0。

1.4.1.2　对在空气中称量时吸水的试样，可将试样放入液体石腊中浸泡，然后从液体石腊中取出试样，用滤纸擦掉表面过多的液体石腊；或用覆盖的办法在表面涂上薄薄的一层凡士林。然后，称量出其在空气中的质量m1。

1.4.1.3　如图1所示，将试样用细金属丝悬挂在水中，试样离水面应不少于10mm，排除试样表面和沾附在金属丝上的气泡，然后称量出试样在水中的质量m2。

1.4.1.4　将试样置于水中，称量金属丝在水中的质量m3。

图1　水中称量示意图

1.4.1.5　测量液体的温度t。

1.4.1.6　结果与计算

不吸水试样的密度按公式（1）计算：

……………………………………… （1）

吸水试样的密度按公式（2）计算：

……………………………………… （2）

式（1）、（2）中：

D——试样的密度，g/cm3；

D0——液体在温度t时的密度，g/cm3；

m0——试样在空气中的质量，g；

m1——吸水试样经防水处理后在空气中的质量，g；

m2——试样在水中的质量（含金属丝），g；

m3——金属丝在水中的质量，g。

计算结果取小数点后二位数。

1.4.2　小体积（体积小于或等于0.5cm3）电触头材料密度的测量

1.4.2.1　在空气中称量清洁干燥试样的质量m0。

1.4.2.2　对在水中称量时吸水的试样，按3.4.1.2的方法进行处理，然后，称量出其在空气中的质量m1。

1.4.2.3　称量灌满液体的比重瓶的质量m2。

1.4.2.4　将试样装入灌满液体的比重瓶中，先排除试样表面的气泡，然后称量其质量m3。

1.4.2.5　测量液体的温度t。

1.4.2.6　结果与计算

不吸水试样的密度按公式（3）计算：

………………………………………（3）

吸水试样的密度按公式（4）计算：

………………………………………（4）

式（3）、（4）中：

D ——试样的密度，g/cm3；

D0——液体在温度t时的密度，g/cm3；

m0——试样在空气中的质量，g；

m1——吸水试样经防水处理后在空气中的质量，g；

m2——灌满液体的比重瓶的质量，g；

m3——放入试样并灌满液体的比重瓶的质量，g。

计算结果取小数点后二位数。