Determinación de densidad real de partículas

I. INTRODUCCIÓN
La densidad es la relación entre la masa de una substancia y el volumen que ésta ocupa. 

Todo material desagregado se caracteriza, entre otros aspectos, por la distribución estructural de sus partículas, las cuales dejan espacios entre sí creando poros internos o externos, en mayor o menor medida según el tipo de material y su forma de fabricación y aplicación.

Sedenomina densidad aparente a la relación entre la masa de un material y el volumen de su envolvente.

Se denomina densidad relativa a la relación entre la masa de un material y el volumen relativo de dicho material, es decir, omitiendo el volumen de porosidad interna de éste.

Se denomina densidad real a la relación entre la masa de un material y el volumen real de dicho material, es decir, omitiendoel volumen de porosidad interna y externa de éste.

En la caracterización de un material resulta de gran utilidad conocer la densidad aparente y real para poder determinar su porosidad, que es el porcentaje de huecos o espacios de aire en un material.

Se determina por tanto la porosidad de un material calculando la relación entre su densidad real y su densidad.
 En la clasificación demateriales se emplean características como el rendimiento térmico, acústico o a la absorción de agua, pero que éstas son limitadas y no cubren toda la gama de materiales. En cambio, la clasificación respecto a la distribución básica estructural de un material de construcción mediante la determinación de su porosidad, es decir la cantidad de espacios de aire que contienen, determinan sus propiedadesfísicas y su comportamiento mecánico.
II. MATERIALES Y MÉTODOS


Materiales

Granos de arroz cernidos.
Equipo para medir la densidad real (originario de Day modificado por Ureña (1990) )
Probeta de 100mL
Balanza analítica
Vaso precipitado
Cronómetro


Metodología experimental

Antes de empezar se debe identificar la humedad del arroz.












Seguimos el procedimientocon diferentes masas adicionando 40g a cada muestra buscamos obtener 6 puntos experimentales: 60g, 100g, 140g, 180g, 220g y 260g. En cada caso se repite el mismo método experimental.
Se deben realizar tres corridas utilizando agua para calibrar el equipo. Con ésta ecuación obtenemos el factor de corrección.
Realizamos una corrida más con las mismas cantidades de arroz. Obtener en cada caso ladensidad aparente del grano de arroz.






















III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Figura 1: Gráfica para la calibración del equipo

(P1 – P)/P = (Vrec – Va)/V1
(P1 – P)/P= Vrec/ V1 – 1/V1 *Va
1/V1 = b = 0.0015 V1 = b = 666.67
Vrec/V1 = a = 0.9896 Vrec = 659.73 cm3 = 0.00065973 m3
Fc= V1/ Vrec = 1/0.9896Fc=1.01

Cuadro 1: Análisis de regresión de la curva de calibración
Intercepto (a)
0.9896
Pendiente (b)
666.67
Coeficiente ()
0.9713

666.67

659.73

1.01

Cuadro 2a: Registro de datos (Arroz)
Masa
(kg)

(mm. Hg)
.
(mm. Hg)

(mm. Hg)

Porosidad

60
10.56
5.35
5.21
0.973
0.983
100
10.29
5.23
5.06
0.967
0.976
140
10.07
5.15
4.920.955
0.965
180
10.56
6.07
4.49
0.739
0.747
220
10.52
5.60
4.92
0.878
0.887
260
10.42
5.69
4.73
0.831
0.839
Gráfico 1: Determinación de la densidad de la muestra

Densidad real: Masa real = Masa máxima cuando Ԑ’ es 0
Mr= 1.205kg
Densidad real = =
= 1826.505 kg/m3
Densidad aparente:
= 850.4 kg/m3

Cuadro 2b: Registro de datos (Arroz)
Masa
(kg)

(mm.Hg)
.
(mm. Hg)

(mm. Hg)

Porosidad

60
10.22
5.12
5.1
0.996
1.006
100
10.32
5.1
5.22
1.024
1.034
140
10.37
5.4
4.97
0.92
0.93
180
10.17
5.53
4.64
0.839
0.843
220
10.23
5.53
4.7
0.85
0.859
260
10.65
5.71
4.94
0.865
0.874

Gráfico 2: Determinación de la densidad de la muestra

Densidad real: Masa real = Masa máxima cuando Ԑ’ es 0
Mr=...