Yoğunluk Ölçüm Cihazları
Kütlenin hacime oranı olarak tanımlanan yoğunluk ölçümü, günümüz malzeme biliminde formülasyon sürecini yönlendirir ve son ürün kalitesini etkiler.
Basit geometriye sahip sert, katı bir malzemenin hacmini hesaplamak basit bir ebat ölçümü kadar kolaydır ancak düzensiz bir şekle sahip bir malzemenin hacmini ölçmek farklı işlem adımlarını gerektiren zorlu bir iştir. Arşimet, Kral II. Hiero'nun tacının yoğunluğunu, onu suya batırarak ve yer değiştiren suyun hacmini ölçerek ölçmeyi başardı. Piknometri olarak bilinen bu teknik, gözeneksiz nesneler için hala uygundur.
Gözenekli malzemeler için sunulan varyasyonlarda yer değiştiren ortam bir gaz, sıvı veya ince toz olabilir. Birçok malzemenin yapısında çatlaklar, yarıklar ve kıvrımlı geçitler oluşturan gözenekler bulunur. Bu, her bir ölçüm için farklı teknikler gerektiren 3 farklı yoğunluk tanımına yol açar.
Birinci tip yoğunluk ölçümü, yalnızca numune malzemesinin katı hacmini belirler (malzeme içindeki açık gözenekleri ve boşlukları hariç tutarak), ikincisi ise numunenin yoğunluğunu, içindeki açık ve kapalı gözenek boşluklarını içerecek şekilde tanımlandığı şekilde belirler. Yoğunluğun üçüncü tanımı, numune hacmini, içine birden fazla parçadan oluşan bir miktar malzemenin yerleştirilebildiği bir kabın hacmi cinsinden tanımlar. Bu ölçüm sadece her bir parçanın içindeki gözenek boşluklarını değil, aynı zamanda parçalar arasındaki boşlukları da içerir ve yine farklı bir değerlendirme tekniği gerektirir.
Yoğunluk belirlemeye bağlı olan endüstrilerden bazıları ilaç, seramik, plastik, cam, toz metalurjisi, tarım, boya, tekstil, kağıt hamuru ve kağıt olarak sıralanabilir. İlaç endüstrisinde yoğunluk ölçümleri, tozların ve tabletlerin çözünürlük oranları ile ilişkilidir. İzolasyon, tuğla, kiremit gibi yapı malzemelerinin üretimi için mutlak yoğunluk bilgisine ihtiyaç duyulurken, izolasyon performansı için gözenek oranı bilgisine de ihtiyaç duyulur. Gözenekli katalizörlerin reaksiyon hızının incelenmesi, parçacık yoğunluğu ve hacminin ölçülmesiyle artırılır.