BÀI 5
XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG, KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH,
ĐỘ XỐP VÀ ĐỘ HÚT NƯỚC

5.1. Khối lượng riêng γ
r
(hay mật độ thực) theo TCVN 177:1986
Khối lượng riêng của gốm sứ, vật liệu chịu lửa (bao gồm sản phẩm và nguyên
liệu) là tỉ lệ giữa khối lượng mẫu đã sấy khô ở nhiệt độ 105 – 110
0
C đến khối
lượng không đổi và thể tích thực của nó (thể tích của mẫu trừ thể tích lổ rỗng hay
lổ xốp).
Khối lượng riêng phụ thuộc chủ yếu vào số lượng và khối lượng riêng của pha
tinh thể có trong sản phẩm. Số lượng pha tinh thể càng nhiều, khối lượng riêng của
nó càng lớn thì khối lượng riêng của cả sản phẩm càng cao. Ví dụ côrun tinh khiết
có khối l
ượng riêng 3,9 – 4 g/cm
3
. Khi có lẫn tạp chất dẫn đến tạo pha thuỷ tinh và
các pha tinh thể khác làm cho khốilượng riêng giảm đi rõ rệt.
Xác định khối lượng riêng bằng hai phương pháp: phương pháp cân thuỷ tĩnh
và phương pháp picnômet. Độ chính xác của hai phương pháp này như nhau, tuy
nhiên phương pháp cân thuỷ tĩnh nhanh
hơn.
5.1.1. Dụng cụ
- Tủ sấy khống chế được nhiệt độ;
- Bình khối lượng riêng, dung tích
25ml;
- Cân phân tích (chính xác tới 0.001g);
- Phụ tùng cân thủy tĩ

sau:
đặt bình khối lượng riêng chứa mẫu thử đã được cố định ở vị trí hơi nghiêng
giá đỡ 3 chân vào dung dịch muối bão hòa ngập đến ¼ chiều cao của bình. Đặt
dưới đáy bình một tấm lưới kim loại, đun sôi từ từ dung dịch muối trong 30 phút
(chú ý không để mẫu thử tràn khỏi bình khi đun sôi). Sau đó lấy bình ra khỏi dung
dịch rồi làm nguội bằng nước lạnh và rửa muối bám ngoài bình;
Sau khi tách không khí kh
ỏi mẫu thử, đổ nước đã tách hết không khí (đun sôi
nước cất trong 15÷20 phút) vào tới vạch mức của bình khối lượng riêng. Đặt bình
vào nước cất trong 2 h, để bình chứa mẫu thử và nước ở cùng nhiệt độ phòng;
Tiến hành cân thủy tĩnh bình khối lượng riêng chứa mẫu thử, bằng cách: lấy
đĩa cân bên trái ra và treo vào đó một quả cân có móc rồi cân bằng khối lượng ở
đĩa cân bên phải. Treo dưới qu
ả cân một dây treo vào bình khối lượng riêng. Vòng
treo làm bằng đồng đường kính 0,3 – 0,4 mm. Nhúng bình, vòng treo và một phần
dây treo ngập trong cốc thủy tinh có ống tràn để giữ mức chất lỏng cố định. Cân
thủy tĩnh để xác định khối lượng của mẫu thử, vòng treo và dây treo.
Chú ý
- Nước đổ vào cốc phải lấy từ chậu nước đã dùng để điều hòa nhiệt độ,
- Quanh bình không được có bọt khí, nên khi đặt bình vào chất l
ỏng phải
đặt hơi nghiêng và xoay quanh trục thẳng đứng.
Sau khi cân thủy tĩnh xong, đổ mẫu thử ra, rửa sạch bình rồi đổ nước vào tới
vạch mức của bình khối lượng riêng và cân thủy tĩnh như trên để xác định khối
lượng bình không chứa mẫu thử, vòng treo và dây treo.
5.1.4. Tính kết quả
Khối lượng riêng (
r
ρ
, g/cm

;
m
1
- khối lượng bình chứa mẫu thử với vòng và dây treo, g;
m
2
- khối lượng bình không.
Khối lượng riêng của nước thay đổi theo nhiệt độ như sau:
13÷19
o
C 0.999 g/cm
3
;
18÷23
o
C 0.998 g/cm
3
;
24÷27
o
C 0.997 g/cm
3
;
28÷31
o
C 0.996 g/cm
3
.
Kết quả xác định khối lượng riêng của vật liệu cho trong bảng sau


Sau khi sấy mẫu, làm nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng rồi cân
ngay khối lượng mẫu (m
1
).
5.2.4. Tiến hành thử
- Ngâm mẫu thử trong nước để mẫu ngấm đầy chất lỏng theo phương pháp đun
sôi.
- Đặt mẫu thử trên tấm lưới ở đáy bình và đun sôi cho nước thấm vào lỗ hở
trong 3 h. Làm nguội trong nước không ít hơn 1 h. Mực nước trong bình phải ngập
mẫu thử 2-3 cm;
Khi mẫu thử đã nguội, đem cân mẫu trong không khí (m
2
) và trong chất lỏng (m
3
);
- Trước khi cân mẫu trong không khí, lấy mẫu ra khỏi bình nước, dùng khăn
ướt thấm nhẹ nước còn lại đọng ở mặt ngoài mẫu thử (không được ấn lên mặt mẫu
thử);
- Cân thủy tĩnh mẫu thử bằng cách thay đĩa cân trái của cân kỹ thuật bằng một
lưới đồng thưa để đặt mẫu thử, trên treo một đĩa cân nhỏ. Lưới đồng nhúng ngập
trong cốc nướ
c có ống chảy tràn để giữ mức nước cố định (xem hình). 5.2.5. Tính kết quả
- Độ hút nước (H, %)
100
m
mm
H

vr
t
⋅
−
=
- Khối lượng thể tích (
v
ρ
, g/cm
3
)
100
mm
m
ρ
32
1
v
⋅
−
=
Trong đó: m
1
- khối lượng mẫu khô, cân trong không khí, g
m
2
- khối lượng mẫu ngấm đầy nước cân trong không khí, g
m
3
- khối lượng mẫu cân trong nước, g