脱泡とセラミックスの密度の測り方~実践~
どうも、こんにちは。ねねです。
もう春ですね…
入社して一年経つと思うと、時の流れは恐ろしく早いものです。
それでは本編です…
本日のお話も「脱泡と密度の測り方」です。
前回の話を要約すると、
「チーズの密度を測るのは大変」だからやって紹介しましょう！です。
というわけでスタートです。
[用意するもの]
・チーズ（試料です）
・純水
・ビーカー
・真空脱泡装置(下図)
・密度測定器
[手順]
①ビーカーに純水を用意し、試料を入れる。
②真空脱泡装置に試料をセットし、真空引き開始。
③30分真空脱泡を行ったら、大気圧に戻す。
④水中重量、乾燥後重量を測定
⑤算出
簡単に書くとこんな感じです、写真を含めてみていきましょう。
①ビーカーに純水を用意し、試料を入れる。
入れるだけです。
②真空脱泡装置に試料をセットし、真空引き開始。
しれっと“真空”“脱泡”という単語が出てきましたが、簡単に言えば、
“真空”状態にすることで試料の空孔に入った空気を追い出し（“脱泡”）、空孔内を純水に置換する。
これによりチーズの穴に入っているものは全て“水”と考えることができます。
ちなみに真空状態なんて作れない！ということでしたら煮沸でも脱泡は可能です。
③30分真空脱泡を行ったら、大気圧に戻す。
大気から0.9MPaほど引いていますね、この状態で30分。
こんなに泡が出ています。
④水中重量、乾燥後重量を測定
この装置で水に沈めたときの重量を測ります。
測定後は水分をきれいに飛ばし、乾燥重量の測定です。
水中→乾燥の順番なのは、試料が湿気を帯びている可能性があるためです。
⑤算出
データが揃いましたので、計算します。
計算はアルキメデスの原理で考えます。アルキメデスの原理とは…http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/p/mech/pas/huryoku.html
要は、ある物体を水中に沈めた時、押しのけた水の重量分、物体の重量が軽くなるということになります。
水の比重は1なので、この軽くなった重量はそのまま体積と置き換えられます。
つまり、式はこうです。
試料密度 ＝ W1 / (W1‐W2) × 水の密度
W1：乾燥重量
W2：水中重量
これで、めでたく穴だらけのチーズの密度が測定できます！
長々とお付き合いいただきありがとうございました。
初めてまともなことを書いて、間違いがないかとても心配なねねでした。