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浅谈玻璃器皿的密度测试

浅谈玻璃器皿的密度测试：

玻璃器皿的密度测试是一种技术，往往是对工厂一项有益的建议资料。物质的密度是指其质量除以单位体积，通常是g/ cm3 。
玻璃是由玻璃砂、钾盐-碳酸钾和其它成份的混合物所混合而成，其种类和混合比率通常皆由工厂保持秘密。玻璃的混合公式变化因工厂不同而不同。但我们可从他们的玻璃工厂所生产的镇纸看到不同的密度值。有的平均密度是3.368 g/cc、有的是3.307 g/cc、有的被测量的密度3.34 g/cc。
另一方面，许多任务厂使用了石灰-碳酸钾制造玻璃，而不是钾盐-碳酸钾。他们的平均密度是2.51 g/cm3。
玻璃的比重测量公式：
                    玻璃在空气中之重量×ρ水
比重 =----------------------------------------------------------
            玻璃在空气中之重量－玻璃在水中之重量
不幸地，许多任务厂随着时间的推移，改变了玻璃混合而在他们的生产过程中没有做好质量管理。经济当然是一个重要因素。特别是在他们重新使用废料碎玻璃熔解。如果工厂改变玻璃混合公式将造成恶劣的质量管理。其所测量的密度范围将变宽。 

密度测试是一个可贵的工具，尤其对于填装饮料、酒类等溶液。因为现代自动化装填生产系统，为了保证他们符合安全需要，玻璃瓶必须不仅要适当地设计而且还要适当地制造、运输和存放。在制造期间的瑕疵或发生随后运输和存贮的损害，明显降低压力的要求导致玻璃瓶破裂，引起潜在的安全危险。例如：碳酸钠(苏打)玻璃瓶是常用于以高的压力存放饮料，此归结于碳酸化过程所生的二氧化碳的压力。
玻璃瓶尤其在颈部、底部的密度值，在生产成形期间玻璃厚度上的变化或由于不正当的退火导致剩余应力的产生，往往降低玻璃瓶所能承受的破裂压力。

附件：全世界有名厂牌的产品比重值：
工厂 样品尺寸 平均密度 测量范围  
Baccarat 111 3.368 3.46 - 3.30     
Clichy 104 3.145 3.22 - 3.07    
St. Louis 100 3.307 3.38 - 3.22    
St. Mandé    45 3.017 3.15 - 2.94   
NEGC 158 3.175 3.42 - 2.98  
B&S 63 2.866 3.21 - 2.44  
Pantin (1)    25 3.189 3.24 - 3.12  
Pantin (2)    20 2.530 2.61 - 2.43  
Grenelle     12 2.970 3.10 - 2.82  
Bohemian (3)  9 2.511 2.69 - 2.44    
Bohemian (4)  5 3.116 3.27 - 2.97    
Bacchus 11 3.065 3.20 - 2.96  
Gillinder 4 2.855 2.88 - 2.84 
Venetian 4 2.840 2.91 - 2.81  

玻璃密度为何要测量？
玻璃密度是玻璃的重要性质之一，它与玻璃的结构和组成有着密切的关系。由于玻璃密度对其组成的变化有较大的敏感性，并且密度的测定方法简单、迅速，精确度和重视性相当高，因此，玻璃工厂经常采用测定密度（与其它物性测定配合）作为控制和监督玻璃生产的重要手段。而且在考虑玻璃制品质量和玻璃熔窑的热工计算时，玻璃密度也有一定的实际意义。同时，由于玻璃密度与其结构密切相关，因此密度的测定也是研究玻璃结构变化的有效方法之一。

常用的测定密度的方法有：称量法（又称排液失重法、阿基米得法）、沉浮怯（又称重液法）、比重瓶法等。
另一种不考虑空气密度值的玻璃密度简易测试方法：(排液失重法、阿基米得法)

空气密度值在一天中相对于正常密度0.0012 g/cm3平均有± 0.00005 g/cm3变化。
要转换重量值成真实的重量值，你必须考虑空气密度值。而空气密度必须在时间上测定需要的值，比较麻烦。
所以对于生产玻璃的工厂而言，为了时效性常常利用市面上现有的电子比重计测量玻璃密度。往往将空气密度0.0012 g/cm3± 0.00005 g/cm3给予忽略。

现就针对考虑空气密度与不考虑空气密度两者之间的差异比较如下：
1、切取玻璃试样20g，玻璃表面光滑，无裂纹或飞边。 
2、玻璃试样先在热硝酸中浸洗，再用蒸馏水和乙醇清洗净化，放入干燥器内待测。
3、W1＝20g   w2＝12g  ρ1＝0.001141 g/cm3  ρ2＝0.99820 g/cm3。

测定步骤： 
1、测量室温和大气压，假如：压力Pa 100792， 温度20℃，干空气密度ρ1＝
0.001141 g/cm3。 
2、称出玻璃试样在空气中的重量。 
3、称出玻璃试样在蒸馏水中的重量。 
4、测量蒸馏水温度。假如：20℃ρ2＝0.99820 g/cm3  
A：代入考虑空气密度的公式：
                          W1 ρ2 －W2 ρ1                                     20.0000×0.99820－12.0000×0.001141
ρ= ---------------------------------------------------- ＝ -------------------------------------------------------------------- ＝ 2.4938
                          W1- W2                                                              20.0000-12.0000
B：代入不考虑空气密度的公式：
                    W1 ρ2                               20.0000×0.99820
ρ= ----------------------------- ＝ ------------------------------------------------------  ＝ 2.4955      
                   W1- W2                              20.0000-12.0000
两者玻璃密度测量数据之公差：     2.4955－2.4938＝0.0017  

量测配备：
A：高精密型日本AlfaMirage电子比重计SD-200L：固、液体两用
称重精度：0.0001~200g     密度精度：0.0001g/cm3    体积精度：0.0001 cm3
固体量测具有水温度补偿、可使用其它溶液代替水溶液、密度和体积变化率功能。
B：高精密型日本主机电子比重计QL-120S固、液体两用
称重精度：0.0001~120g     密度精度：0.0001g/cm3   
固体量测具有水温度补偿、可使用其它溶液代替水溶液.

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