1、中华人民共和国国家标准玻璃密度测定沉浮比较法Test method for densty of glass Method of the snk-float comparson 1 主题内容与适用范围本标准规定了用沉浮比较法测定玻璃密度的仪器、测定步骤和结果计算。GB/T 14901-94 本标准，适用于测定密度在1.13.3g/cm的玻璃或其他无孔固体的密度.也可用于测定陶安或已知气孔率的固体的表观密度。2 引用标准GB/T 2540 石油产品密度测定方法(比重瓶法)3 方法提要由于密度溶液的热膨胀系数比玻璃参照标样和玻璃试样的热膨胀系数大得多，所以温度升高时.密度溶液的密度值比玻璃参照标样和
2、玻璃试样的密度值下降多得多a室温20士3C时，配制的密度溶液的密度大于被璃参照标样和被璃试样的密度.因此，玻璃参照标样和玻璃试样漂浮在密度溶液上。然后使三者同时升温，当密度溶液的密度小于标样与试样的密度时，在不同温度下.标样和试样分别沉降，根据其沉降温度.计算玻璃试祥的密度.玻璃参照标祥于30、C1)在配制密度溶液中沉降，玻璃试祥在2040C范围内沉降，因此，可测定与标样密度值相差土0.020Og/cm3以内的试样。注，!)为便于玻璃厂快速测定玻璃试样密度.接璃参照标样沉降温度可定在25-35C t围内.4 仪器沉浮比较密度仪，如图1所示.由下述部件构成2a. 容量为40005000mL的玻璃
3、水浴缸(杯)一个。b. 转速。-6000r /min，无级调速.功率为25W的搅拌器-一台。c. 装育变阻器的浸没式加热器一台，或装有变阻器的电炉一个，功率均为1000W。d. 100mL的玻璃试管二支.一支试管里盛有密度溶液，玻璃参照标样和波璃试样，另一支试管里盛有同种密度溶液和一支温度汁。试管里最多可以有三个试样I司时进行测定。必要时，也可以采用多支试管.盛有不同密度的密度溶液。e. 2040 C水银温度计二支，精度。.IC。f 支承试管、温度汁等的耐热、耐湿的盖板见图2)，约6mm厚。g. 用向紫铜管制作的冷却水管一付。国家技术监督局1993-12-30批准1994-10-01实施206
4、 GB/T 14901-94 10 t 3 5 6 图1沉浮比较密度仪l、z温度计，3橡皮塞，4盖板;5-玻璃试管，6玻璃水浴缸(杯), 7冷却水管;8电加热器，9试样J10-搅拌嚣一令!一一一一乙己二作一-._1 _. 目。飞. 一一图2盖板207 5 曹度溶液5. 1 试剂GB/T 14901-94 试剂应为分析纯或优级纯.配制的密度溶液必须放在遮光器皿里贮存。a. 水杨酸异丙酶.30C密度L10g/cm; b. -澳代菜.30C密度L48g/cm气c. 对称四澳乙饶.30C密度2.96g/cm, d. 亚甲烧腆化物.30C密度3.32g/cm 0 5. 2 密度溶液的配制用5.1条中两种
5、试剂配制的密度溶液，两种试剂的体积随着需配制的峦度溶液的密度值不同而不同。每种试剂所需体积.可由下列公式得到IJ: p，V组PV+2 /2 ( 1 ) V，V +V, . ( 2 ) PV+P2V2 Ps=一一一一一一一( 3 ) V+V2 式中冉配制的密度溶液的密度，g/cm3; V.一一配制的密度溶液的体积，mL;P 30C时试剂1的密度，g/cm3; p，一-30C时试剂2的密度，g/cm3; V一-30C时试剂1的体积，mL;V , 30C时试剂2的体积.mL。量取试剂lV(mL)和试l1J2V2(mL).置于1烧杯中混合。在电炉上预热歪30C .将玻璃参照标样放入密度溶液中，加入1滴
6、或数滴试剂1或试l1J2.充分搅拌.直至标样于30C干始沉降为止。5. 3 密度溶液温度系数的测定用GB2540规定方法测定20C和40C密度溶液的密度。密度溶液的温度系数已，可用式(4)计算式中:Cp 密度溶液温度系数，g/cm3 C; fJ-r，一-20C密度溶液的密度，g/cm3; T，-40C密度溶液的密度，自/cm3; T-一-20C，T2-一-40C0 E 参照标样与试样c E二生E, T-T2 ( 4 ) 玻璃参照标样与玻璃试样，表面应光滑、无裂纹和飞边，重量在O.25-0. 38g之间川，长宽之比不大于三倍。玻璃参照标样的密度值系用附录A准确测定。每块标样，可从一块重20g的玻
7、璃片仁截取.并弃除大于标样密度值土0.00019/cm的任一标样。注，)测定其他物质密度时，参照标样和试样的重量应搜照体帜。.10-0，15时，换算。7 测定步骤7. 1 玻璃参照标样与试样的处理将已切割好的玻璃参照标样和玻璃试样，用无水乙醇清洗干净，室温晾干，小心放入盛有密度溶液208 的试管中，标样和试样均呈悬浮状态。7.2 启动沉浮比较密度仪GB/T 14901-94 7.2. 1 将所有试管以及温度汁都置于水浴适当位置。7.2.2 启动搅拌器和加热器。7- 2. 3 调节水浴和密度溶液的升温速率初始.水浴升温速率为1-2.C/min.当水浴温度接近试样(或标样沉降温度时，停止加热，接通
8、冷却水，调整冷却水流量。水浴的温度迅速下降，当水浴和密度溶液的温度接近时，关闭冷却水，十几分钟以后，水浴和密度溶液的温度逐步得到平衡，在密度溶液温度低于试样(或标样)预定沉降温度24C时，接通加热器电源，调节加热器功率，使水浴和密度溶液以O.10士O.02C /min的升温速率进行加热。7同3记录沉降温度当玻璃参照标样或被璃试样在密度挥军液中沉降至试管中点费j线时，准确记录各自沉降温度和水浴温度。水浴和密度溶液的温差不应超过0.4C。8结果计算B. 1 玻璃试样沉降温度的校正玻璃参照标样的沉降温度规定为30C时，玻璃试样的沉降温度必须按照式(5)校正gT c=T+ (30-T,) ( 5 )
9、式中，T校正后玻璃试样的沉降温度，.C ; T一一玻璃试样沉降温度，c ; T , 玻璃参照标样沉降温度.C。8.2 密度计算8.2.1 玻璃试祥在沉降温度T时的密度按式(6)it算s(J-r=p，+C，(T一T，). . . ( 6 ) 式中，(J-r沉降温度T时玻璃试样的密度，g/cm3J p，一一沉降温度为30.C时玻璃参照标样的密度，g/cm3; C，一一-同式(4)，T、T，同式(5)。8.2.2 玻璃试样与玻璃参照标样线膨胀系数相同时.20C玻璃试样密度按式(7)、式(8)计算zp=p，+(C，+3，) (T一T，).(7 ) 式(5)代入式(7).得J1J, p=p，+(C，十3
10、a.，)(T，-30).(8 ) 式中:P20一-玻璃试样在20C时的密度，g/cm3; F刷玻璃参照标样在20C时的密度，g/cm3J .-玻璃试样和玻璃参照标样的线膨胀系数，CI，C，、严，、T，、T一-同式(6).8.2.3 玻璃试祥和玻璃参照标样的线膨胀系数不同时.20C玻璃试样密度按式(9)计算zPZfJ = p，出(1.0000-30.民)+ 3a.(T.-20)+C，(T，-30)H( 9 ) 式中:a. 玻璃参照标样的线膨胀系数.C寸a.一玻璃试样的线膨胀系数，C -; Cp、民、p、T，一一同式(7)。8.3 密度-温度表的编制每-块玻璃参照标样和密度溶液系统，都可编制一组2
11、0C的玻璃试样密度与其沉降温度对应关系209 GB/T 1490194 的数据表。需要做大量常规密度测定时，可编制和使用密度温度表。由式(S)r十l出Tt在2040C之间，每增加0.1C时的20C玻璃试样的密度值，编制成密度温度表。查密度温度表前，用式(5)把玻璃试样沉降温度T换算成汇。然后在密度温度表上查出T，对应的20C玻璃试样密度。9 记录与报告9. 1 报告应填写:产品名称、生产厂家、出厂日期、试样编号以及玻璃试样20C时的密度。9.2 记录应包括:测定日期、密度温度表、标样及试样的编号、标样及试样的沉降温度和相应的水浴温度。10 精密度和准确度本方法的标准误差为士0.00019/cm
12、 0玻璃参照标样的密度值准确到土0.000Olg/cm时，本方法准确度为士O.000 2日/cm气210 GB/T 14901一94附录A玻璃参照标样密度测定悬浮法(补充件)本方法适用于测定2025.C时的玻璃参照标样密度。川仪器与材料a. 天平z感量O.lmg。b. 混度it，测温范围1530.C.最小分度值O.1 C。C. 镇铅铁或铝合金丝直径为O.lO. 2mm.用于制作悬丝和吊篮.金属丝应除去表面油脂或在真空中加热净化。d 烧杯:容量为500mL.e. 蒸馆水:新制备，使用前再次煮沸，静置冷却至室温后使用。A2样品A2.1 切取玻璃试样2饵，玻璃表面光滑，无裂纹或飞边。A2.2 玻璃试
13、样先在热硝酸中浸洗，再用蒸饱水和乙醇清洗净化，放入干燥器内待测。A3 测定步骤A3. 1 测量室温T，和大气压，从表Al查出干空气密度。A3.2 称出玻璃试样在空气中的重量。A3.3 把吊篮用悬丝挂到天平钩上，试样放入吊篮里。使盛有蒸馆水的烧杯固定在称量室的合适位置，试样浸在蒸馆水中。滴加蒸馆水，让水面达到悬丝基准位置，为止。A3.4 称出玻璃试样及悬丝吊篮在蒸馆水中的重量。A3.5 取出试样，称量悬丝吊篮在蒸馆水中的重量。A3.6 测量蒸馆水温度T从表A2查出无空气水的密度。表Al干空气密度g/cm 许可L100792 100925 101059 101192 101325 101458 2
14、0 0.001141 0.001157 0.001173 0.001189 0.001205 0.001221 21 0.001137 0.001153 0.001169 0.001185 0.001201 0.001216 22 0.001134 0.001149 0.001165 0.001181 0.001197 0.001212 23 0.001130 0.001145 0.001161 0.001177 0.001193 0.001208 24 0.001126 0.001142 0.001157 0.001173 0.001189 0.001204 25 0.001122 0.00
15、1138 0.001153 0.001169 0.001185 0.001200 26 0.001118 0.001134 0.001149 0.001165 0.001181 0.001196 27 0.001115 0.001130 0.001146 0.001161 0.001177 0.001192 28 0.001111 0.001126 0.001142 0.001157 0.001173 0.001188 29 0.001107 0.001123 0.001138 0.001153 0.001169 0.001184 30 0.001104 0.001119 0.001134 0
16、.001150 0.001165 0.001180 211 GB/T 14901-94 表A2元空气水的密度g/cm3 温度。O. 1 0.2 0.3 0.4 O. 5 O. 6 O. 7 0.8 O. 9 C 20 0.99820 0.99818 0.99816 0.99814 0.99812 0.99810 0.99808 0.99806 0.99804 0.99801 21 0.99799 0.99777 O. 99795 0.99795 0.99791 0.99788 0.99786 O. 99784 0.99782 O. 99779 22 0.99777 0.99775 0.9977
17、3 0.99770 0.99768 O. 99766 0.99763 0.99761 O. 99759 0.99756 23 O. 99754 O. 99752 0.99749 0.99747 o. 99744 0.99742 0.99740 O. 99737 O. 99735 0.99732 24 0.99730 O. 99727 0.99725 0.99722 0.99720 0.99717 0.99715 0.99712 0.99710 0.99707 25 O. 99705 O. 99702 0.99709 0.99697 0.99694 0.99692 0.99689 0.99687
18、 0.99684 0.99681 26 0.99679 0.99676 0.99673 0.99671 0.99668 0.99665 0.99662 0.99660 0.99657 0.99654 27 O. 99652 O. 99649 0.99646 0.99643 。.96如0.99638 0.99635 0.99632 0.99629 0.99626 28 0.99624 0.99621 0.99618 0.99615 0.99612 0.99609 0.99606 。.99603 0.99600 O. 99598 29 0.99595 0.99592 0.99589 0.99586
19、 O. 99583 0.99580 0.99577 0.99574 0.99571 0.99568 30 O. 99565 0.99562 0.99559 0.99556 O. 99553 O. 99550 0.99547 0.99543 0.99540 0.99537 A4 结果计算A4.1 试样在蒸饱水中的重量按式(Al)计算2WW=WT-W, (A1) 式中，Ww一一玻璃试样在蒸馆水中的重量g , WT一一玻璃试样和悬丝吊篮在蒸馆水中重量.g，W，-悬丝吊篮在蒸馆水中重量.g.A4.2 实验室平均水空气温度TL时的玻璃密度按式(A2)计算sWAPw -WWPA T，-W二-WW川. .
20、. (A2) 式中:pr l.一一实验室平均水-空气温度TL时的玻璃密度，g/cm3; W. 玻璃试样在空气中重量.g，PA一一室温T，时干空气的密度，g/cm3; pw 蒸馆水温度T，时无空气水的密度，g/cm3aA4.3 标准参照温度T，时的玻璃密度按式(A3)计算:PT , P.=一一一一1+3(T，-TL) 式中g队一一标准参照温度T时的玻璃密度，g/cm3; T，一一标准参照温度，.C ; 标准参照温度T时的玻璃线膨胀系数，18TL-一试验室平均水空气温度，口TLF一同式(A2)。A5 记录与报告. . . . A5, 1 报告应包括试样种类、生产厂、试样编号和T，时试样的密度值。A5, 2 记录应包括，T，、T，、向、w、WrWo和W.值。212 (A3) GB/T 14901 - 94 A6精密度实验室温度变化在士0.5C时，本方法相对标准偏差为土0.01%。附加说明2本标准囱国家建筑材料工业局提出。本标准由秦皇岛玻璃研究院负责起草。本标准起草人王业西.213
