GBT14901-2008_玻璃密度测定_沉浮比较法_门窗规范.pdf

I C S8 1 ．0 4 0 Q3 3 囝目 中华人民共和国国家标准 G B ／T1 4 9 0 1 2 0 0 8 代替G B ／T1 4 9 0 1 - - 1 9 9 4 玻璃密度测定沉浮比较法 2 0 0 8 11 - 1 2 发布 T e s tm e t h o df o rd e n s i t yo fg l a s s M e t h o do ft h es i n k f l o a tc o m p a r i s o n 2 0 0 9 - 0 9 - 01 实施 宰瞀嬲鬻瓣訾糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会“1 9 前言 G B ／T1 4 9 01 2 0 0 8 本标准代替G B ／T1 4 9 0 1 - - 1 9 9 4 玻璃密度测定方法沉浮比较法。 本标准与G B ／T1 4 9 0 1 1 9 9 4 相比主要变化如下 试剂部分做了编辑性修改 1 9 9 4 年版的第5 章，本版的第4 章 ，亚甲基碘化物改为二碘甲烷； 仪器部分做了编辑性修改 1 9 9 4 年版的第4 章，本版的第5 章 ； 一一参照标样与试样位置做了改动 1 9 9 4 版的第6 章，本版的4 ．4 。 本标准附录A 为规范性附录。 本标准由中国建筑材料联合会提出。 本标准由全国建筑玻璃标准化技术委员会 S A T ／T C2 5 5 归口。 本标准负责起草单位秦皇岛玻璃工业研究设计院。 本标准主要起草人管世锋、刘志付、陆万顺、韩影、谭晓箭。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 G B ／T1 4 9 0 1 1 9 9 4 。 玻璃密度测定沉浮比较法 G B ／T1 4 9 0 1 2 0 0 8 1 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。 本标准适用于测定密度在1 ．1g ／c m 3 ～3 ．3g ／c m 3 的玻璃或其他无孔固体的密度，也可以用于测定 陶瓷或已知气孔率的固体的表观密度。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单 不包括勘误的内容 或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 G B ／T2 5 4 0 石油产品密度测定方法 比重瓶法 3 原理 由于密度溶液的热膨胀系数比玻璃参照标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玻璃试样的密度值下降多得多。室温2 0 ℃士3 ℃时，密度溶液的密度大于玻璃 参照标样和玻璃试样的密度，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，当密度溶液的密度下降到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，计算玻璃试样的密度。玻璃参照标样于3 0 ℃”时在配制的密度溶液中沉降，玻璃试样在2 0 ℃～ 4 0 ℃范围内沉降，因此，可测定与标样密度值相差0 ．0 2 0og ／c m 3 以内的试样。 4 试剂和材料 4 ．1 试剂 配制密度溶液的试剂应为分析纯或优级纯。所用试剂有以下几种 a 水杨酸异丙酯，3 0 ℃时密度1 ．1 0g ／c m 3 ； b a 一溴代萘，3 0 ℃时密度1 ．4 8g ／c m 3 ； c 对称四溴乙烷，3 0 ℃时密度2 ．9 6g ／c m 3 ； d 二碘甲烷，3 0 ℃时密度3 ．3 2g ／c m 3 。 注由于二碘甲烷、口一溴代萘和对称四溴乙烷具有光敏性，应保存在遮光容器中。配制的密度溶液应放在遮光容器 中保存。二碘甲烷中放人一段铜丝能减缓二碘甲烷的分解。 4 ．2 密度溶液的配制 选用4 ．1 中两种试剂配制密度溶液，两种试剂的体积随需配制的密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 B V ，一n V l ＆V z ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 V ，一V ， K ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 舻觜 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 1 为便于玻璃厂快速测定玻璃试样密度，玻璃参照标样沉降温度可定在2 5 ℃～3 5 ℃范围内。 1 G B ／T1 4 9 0 1 2 0 0 8 式中 风配制的密度溶液的密度，单位为克每立方厘米 g ／c m 3 ； V ，配制的密度溶液的体积，单位为毫升 m L ； n 3 0 ℃时试剂1 的密度，单位为克每立方厘米 g ／c m 3 ； P z 3 0 ℃时试剂2 的密度，单位为克每立方厘米 g ／c m 3 ； V ，3 0 ℃时试剂1 的体积，单位为毫升 m L ； V 。3 0 ℃时试剂2 的体积，单位为毫升 m L 。 量取试剂1V ， m L ，试剂2U m L ，置于烧杯中混合。在电炉上加热至3 0 ℃，将玻璃参照标样 放入密度溶液中，加入1 滴或数滴试剂1 或试剂2 充分搅拌，直至标样子3 0 ℃开始沉降为止。 4 ．3 密度溶液温度系数的测定 用G B ／T2 5 4 0 规定方法测定温度为2 0 ℃和4 0 ℃时密度溶液的密度。密度溶液的温度系数‘用 式 4 计算 c 一餐专 4 式中 C 密度溶液温度系数，单位为克每立方厘米摄氏度E g ／ c m 3 ℃ ] ； p n 2 0 ℃时密度溶液的密度，单位为克每立方厘米 g ／c m 3 ； 帅4 0 ℃时密度溶液的密度，单位为克每立方厘米 g ／c m ； T 1 2 0 ℃； T 2 4 0 ℃。 4 ．4 参照标样与试样 玻璃参照标样与玻璃试样，表面应光滑、无裂纹和飞边，质量在0 ．2 5g ～o ．3 8g 之间，长与宽之比 不大于2 。 玻璃参照标样的密度值用附录A 准确测定。每块标样可从一块重2 0g 的玻璃片上裁取，并弃除大 于标样密度值0 ．0 0 01g ／c m 3 的任一标样。 测定其他物质密度时，参照标样和试样的质量应按照体积0 ．1 0m L ～o ．1 5m L 换算。用户可以根 据需要，选择二次退火的玻璃来制各样品。 5 仪器 沉浮比较密度仪，如图1 所示，由下述部件构成 a 容量为40 0 0m L ～50 0 0m L 的玻璃水浴缸 杯 一个。 b 转速0r ／m i n ～50 0 0r ／r a i n ，无级调速，功率为2 5w 的搅拌器一台。 c 装有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10 0 0W 。 d 1 0 0m L 的玻璃试管二支，一支试管里盛有密度溶液，玻璃参照标样和玻璃试样，另一支试管里 盛有同种密度溶液和一支温度计。试管里最多可以同时放入三个试样进行测定。必要时，也 可以采用多支试管，盛有不同密度的密度溶液，对不同密度的样品进行测定。 e 2 0 ℃～4 0 ℃水银温度计二支，精度0 ．1 ℃。 f 支撑试管、温度计等的耐热、耐湿盖板如图2 所示，厚度为6m m 左右。 g 用紫铜制作的直径为6m m 的冷却水管一副。 6 测定步骤 6 ．1 玻璃参照标样与试样的处理 将玻璃参照标样和已切割好的玻璃试样，用无水乙醇清洗干净，室温晾干，小心放人盛有密度溶液 2 的试管中，标样和试样均呈悬浮状态。 6 ．2 启动沉浮比较密度仪 6 ．2 ．1 将所有试管以及温度计都置于水浴适当位置。 G B ／T1 4 9 0 1 2 0 0 8 1 、2 - 温度计； 3 一橡皮塞； 4 盖板； 5 一～玻璃试管； 6 玻璃水浴缸 杯 ； 7 一冷却水管； 8 一一电加热器； 9标样、试样； 1 0 一 搅拌器。 图1 浮沉比较密度仪 6 ．2 ．2 启动搅拌器和加热器。 6 ．2 ．3 调节水浴和密度溶液的升温速率。 实验开始时，水浴升温速率为1 ℃／m i n ～2X 2 ／r a i n ，当水浴温度接近试样、标样的沉降温度时，停止 加热，接通冷却水，调整冷却水流量。水浴的温度迅速下降，当水浴温度和密度溶液的温度接近时，关闭 冷却水，十几分钟以后，水浴温度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2 ℃～4 ℃时，接通加热器电源，调节加热器功率，使水浴和密度溶液以0 ．1 0 ℃／m i n 士 0 ．0 2 ℃／r a i n 的升温速率进行加热。 3 G B ／T1 4 9 0 1 2 0 0 8 6 ．3 记录沉降温度 当玻璃参照标样或玻璃试样在密度溶液中沉降至试管中点刻线时，准确记录此时各自沉降温度和 水浴温度。水浴和密度溶液的温差不应超过士0 ．4 ℃。 单位为毫米 图2 盖板 7 结果计算 7 ．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3 0 ℃时，玻璃试样的沉降温度必须按照式 5 校正 T 。一T 3 0 一T 。 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯” 式中 T c 校正后玻璃试样的沉降温度，单位为摄氏度 ℃ ； T 玻璃试样沉降温度，单位为摄氏度 ℃ ； t 玻璃参照标样沉降温度，单位为摄氏度 ℃ 。 7 ．2 密度计算 7 ．2 ．1 玻璃试样在沉降温度T 时的密度按式 6 计算 l D r P ， q T L ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯“ 式中 阶沉降温度T 时玻璃试样的密度，单位为克每立方厘米 g ／c m 3 ； 凡沉降温度为3 0 ℃时玻璃参照标样的密度，单位为克每立方厘米 g ／c m 3 ； e 同式 4 ； T 、T 。同式 5 。 7 ．2 ．2 试样与玻璃参照标样线膨胀系数相同时，2 0 ℃玻璃试样密度按式 7 、式 8 计算 P 2 0 ～o C P 3 a 。P s T T 。 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯” 4 5 6 7 G B ／T1 4 9 0 1 2 0 0 8 式 5 代入式 7 得到 1 0 2 0 P m C 3 a ，风 T o 一3 0 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 8 式中 P z 。玻璃试样在2 0 ℃时的密度，单位为克每立方厘米 g ／c m 3 ； P m 玻璃参照标样在2 0 ℃时的密度，单位为克每立方厘米 g ／c m 3 ； a ，玻璃试样和玻璃参照标样的线膨胀系数，单位为每摄氏度 ℃_ 1 ； e 、凡、t 、T 同式 6 。 7 ．2 ．3 玻璃试样和玻璃参照标样的线膨胀系数不同时，2 0 ℃玻璃试样密度按式 9 计算 P 2 。一＆。[ 1 ．0 0 00 3 0 a 。 3 a b T 。一2 0 ] C T c 一3 0 ⋯⋯⋯⋯⋯ 9 式中 ％玻璃参照标样的线膨胀系数，单位为每摄氏度 ℃“ ； 钆玻璃试样的线膨胀系数，单位为每摄氏度 ℃_ 1 ； C 、P 。。、胁、T o 同式 7 。 8 密度一温度表的编制 每一块玻璃参照标样和玻璃密度溶液系统，都可编制一组2 0 ℃的玻璃试样与其沉降温度对应关系 的数据表。 需要做大量常规密度测定时，可编制和使用密度一温度表。由式 8 计算出t 在2 0 ℃～4 0 ℃之间 每增加0 ．1 ℃时的2 0 ℃玻璃试样的密度值，编制成密度一温度表。 查密度一温度表前，用式 5 把玻璃试样沉降温度T 换算成T 。。然后在密度一温度表上查出T 。对应 的2 0 ℃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、试样编号以及玻璃试样在2 0 ℃的密度。 9 ．2 记录应包括测定日期、密度一温度表、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。 1 0 精密度和准确度 本方法的标准误差为o ．0 0 01g ／c m 3 。玻璃参照标样的密度值准确到r i o ．0 0 0lg ／c m 3 时本方法 的准确度为0 ．0 0 02g ／c m 3 。 G B ／T1 4 9 0 1 2 0 0 8 附录A 规范性附录 玻璃标样密度测定悬浮法 A ．1 范围 本方法适用于测定2 0 ℃～2 5 ℃时的玻璃参照标样密度。 A ．2 仪器与材料 a 天平精确度为0 ．0 0 01g 。 b 温度计测温范围1 5 ℃～3 0 ℃，最小分度值0 ．1 ℃。 c 镍一铬一铁或铂合金丝直径为0 ．1m m ～o ．21 T i m ，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5 0 0m L 。 e 蒸馏水新制备，使用前再次煮沸，静置冷却至室温后使用。 A ．3 样品 A ．3 ．1 切取玻璃试样2 0g ，玻璃表面应光滑，无裂纹或飞边。 A ．3 ．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，放人于燥器内待测。 A ．4 测定步骤 A ．4 ．1测量室温T ，和大气压，从表A ．1 中查出干空气密度。 A ．4 ．2 称出玻璃试样在空气中的重量。 A ．4 ．3 把吊篮用悬丝挂到天平钩上，试样放人吊篮里。使盛有蒸馏水的烧杯固定在称量室合适位置， 试样浸在蒸馏水中。滴加蒸馏水，让水面达到悬丝基准位置为止。 A ．4 ．4 称出玻璃试样及悬丝吊篮在蒸馏水中的重量。 A ．4 ．5 取出试样，称量悬丝吊篮在蒸馏水中的重量。 A ．4 ．6 测量蒸馏水温度T 2 ，从表A ．2 中查出无空气水的密度。 表A ．1干空气密度单位为克每立方厘米 压力／P a 温度／℃ 1 0 07 9 21 0 09 2 51 0 10 5 91 0 1 1 9 21 0 13 2 51 0 14 5 8 2 0o ．0 0 11 4 1o ．0 0 11 5 70 ．0 0 11 7 3o ．0 0 11 8 9o0 0 12 0 5o ．0 0 12 2 1 2 1 o ．0 0 11 3 7o ．0 0 11 5 3o ．0 0 11 6 9 0 ．0 0 l1 8 5O ．0 0 12 0 1 o ．0 0 12 1 6 2 2 o ．0 0 11 3 4 o ．0 0 11 4 9o ．O O l1 6 5o ．0 0 11 8 1o ．0 0 11 9 7o ．0 0 12 1 2 2 3o ．0 0 11 3 0o ．o o l1 4 5o ．O O l1 6 10 ．0 0 11 7 7o ．0 0 11 9 3o ．o o l2 0 8 2 4o ．0 0 11 2 6o ．0 0 11 4 2o ．0 0 11 5 7o ．O O l1 7 3o ．0 0 11 8 9O ．0 0 12 0 4 2 5o ．0 0 11 2 2o ．O O l1 3 8O ．0 0 11 5 3o ．O O l1 6 9o ．O O l1 8 5O ．0 0 12 0 0 2 6 o ．0 0 11 1 8 o ．0 0 11 3 4 o ．0 0 11 4 9 0 ．0 0 11 6 5o ．0 0 11 8 1 o ．0 0 11 9 6 2 7 o ．0 0 11 1 5 o ．0 0 11 3 0 o ．O O l1 4 6o ．0 0 11 6 1 O ．0 0 11 7 7 o ．0 0 11 9 2 2 8o ．0 0 11 1 1o ．0 0 11 2 6o ．O O l1 4 2o ．O O l1 5 7o ．0 0 11 7 3o ．0 0 11 8 8 2 9o ．0 0 11 0 7o ．0 0 11 2 3o ．O O l1 3 8o ．O O l1 5 3o ．O O l1 6 9o0 0 11 8 4 3 0o ．0 0 11 0 4o ．0 0 11 1 9o ．0 0 11 3 4o ．0 0 11 5 0o ．0 0 11 6 5o ．0 0 11 8 0 G B ／T1 4 9 0 1 2 0 0 8 表A ．2无空气水的密度单位为克每立方厘米 温度／℃ 0 ．00 ．10 ．20 ．30 ．40 ．5060 ．70 ．80 ．9 2 00 ．9 9 82 00 ．9 9 8 1 8 0 ．9 9 8 1 6 0 ．9 9 8 1 4 O ．9 9 8 1 20 ．9 9 8 1 00 ．9 9 80 80 ．9 9 80 60 ．9 9 80 4O ．9 9 80 1 2 1 0 ．9 9 7 9 90 ．9 9 77 70 ．9 9 79 50 ．9 9 79 50 ．9 9 79 1 0 ．9 9 78 80 ．9 9 78 6O ．9 9 78 40 ．9 9 78 20 ．9 9 77 9 2 20 ．9 9 77 70 ．9 9 77 50 ．9 9 77 30 ．9 9 77 00 ．9 9 76 80 ．9 9 76 6O ．9 9 76 30 ．9 9 76 1O ．9 9 75 90 ．9 9 75 6 2 30 ．9 9 75 40 ．9 9 75 20 ．9 9 74 90 ．9 9 74 70 ．9 9 74 40 ．9 9 74 20 ．9 9 74 00 ．9 9 73 70 ．9 9 73 50 ．9 9 73 2 2 4 0 ．9 9 73 00 ．9 9 72 70 ．9 9 72 50 ．9 9 72 20 ．9 9 72 00 ．9 9 7 1 7 0 ．9 9 7 1 5 0 ．9 9 7 1 2 0 ．9 9 7 1 00 ．9 9 70 7 2 50 ．9 9 70 50 ．9 9 70 20 ．9 9 70 90 ．9 9 69 70 ．9 9 69 40 ．9 9 69 20 ．9 9 68 90 ．9 9 68 70 ．9 9 68 40 ．9 9 68 1 2 60 ．9 9 67 90 ．9 9 67 60 ．9 9 67 3 0 ．9 9 6 7 10 ．9 9 66 80 ．9 9 66 50 ．9 9 66 20 ．9 9 66 00 ．9 9 65 70 ．9 9 65 4 2 70 ．9 9 65 20 ．9 9 64 90 ．9 9 64 60 ．9 9 64 30 ．9 9 64 00 ．9 9 63 8O ．9 9 63 50 ．9 9 63 20 ．9 9 62 9O ．9 9 62 6 2 8 0 ．9 9 62 4O ．9 9 62 10 ．9 9 6 1 8 0 ．9 9 6 1 5 0 ．9 9 6 1 20 ．9 9 60 90 ．9 9 60 60 ．9 9 60 30 ．9 9 60 0O ．9 9 59 8 2 90 ．9 9 59 50 ．9 9 59 20 ．9 9 58 90 ．9 9 58 60 ．9 9 58 30 ．9 9 58 00 ．9 9 57 70 ．9 9 57 40 ．9 9 57 10 ．9 9 56 8 3 0O ．9 9 5 6 50 ．9 9 56 20 ．9 9 55 909 9 55 6O ．9 9 55 30 ．9 9 55 00 ．9 9 54 7O ．9 9 54 30 ．9 9 54 00 ．9 9 53 7 A ．5 结果计算 A ．5 ．1 试样在蒸馏水中的重量按式 A ．1 计算 W w W t ～W o ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 式中 w w 玻璃试样在蒸馏水中的重量，单位为克 g } Ⅳt 玻璃试样和悬丝吊篮在蒸馏水中的重量，单位为克 g ； w 。悬丝吊篮在蒸馏水中的重量，单位为克 g 。 A ．5 ．2 实验室空气一水的温度到达平衡温度T 。时的玻璃密度按式 A ．2 计算 ．ⅣA 阳一W w P A 吼一丽j 矿 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 式中 P 丁实验室空气一水平衡温度T L 时的玻璃密度，单位为克每立方厘米 g ／c m 3 ； w 一玻璃试样在空气中重量，单位为克 g ； 以室温T ，时干空气的密度，单位为克每立方厘米 g ／c m 3 ； P W 蒸馏水温度T z 时无空气水的密度，单位为克每立方厘米 g ／c m 3 。 注平衡温度即实验室内的空气温度和水的温度一样。 A ．5 ．3 标准参照温度n 时的玻璃密度按式 A ．3 计算 P s 一订j 孑P 才r , 币 式中 B 标准参照温度L 时的玻璃密度，单位为克每立方厘米 g ／c m 3 T 5 标准参照温度，单位为摄氏度C C ； a 标准参照温度L 时的玻璃线膨胀系数，单位为每摄氏度 ℃_ 1 T L 实验室空气一水的平衡温度，单位为摄氏度C C ； h 一同式 A ．2 。 A ．6 记录与报告 A ．6 ．1 报告应包括试样种类、生产厂家、试样编号和T 。时试样的密度值。 A ．6 ．2 记录应包括T 1 、n 、m 、f D w 、w t 、W 。和Ⅳn 值。 A ．7 精度值 实验室温度变化在土o ．5 ℃时，本方法相对标准偏差为士0 ．0 1 ％。 1 2 九 九