Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5075:1990 (ISO 2817-1974)

TCVN 5075:1990 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 2817-1974. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định khối lượng riêng của chất dẻo không xốp bằng phương pháp cột gradient khối lượng riêng. Đây là một trong những phương pháp có độ chính xác cao nhất, thường được áp dụng trong các phòng thử nghiệm chuyên sâu để kiểm tra chất lượng nguyên liệu chất dẻo dạng hạt, mẩu nhỏ hoặc các sản phẩm đúc, ép đùn không chứa bọt khí.

Nội dung chi tiết các điều khoản đầu (Từ Điều 1 đến Điều 4)

Điều 1: Phạm vi áp dụng

• Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định khối lượng riêng của các loại chất dẻo không xốp ở dạng đúc hoặc ép đùn, yêu cầu mẫu thử phải hoàn toàn đồng nhất và không chứa bọt khí bên trong.
• Phương pháp cột gradient khối lượng riêng đặc biệt phù hợp để xác định khối lượng riêng của các mẫu thử có kích thước rất nhỏ hoặc có hình dạng phức tạp, không đồng đều, nơi mà các phương pháp cân thông thường khó áp dụng chính xác.
• Tiêu chuẩn lưu ý không áp dụng phương pháp này đối với các loại chất dẻo có xu hướng bị trương nở, hòa tan hoặc xảy ra phản ứng hóa học với các chất lỏng được sử dụng để tạo cột gradient.

Điều 2: Nguyên tắc của phương pháp

• Phương pháp dựa trên việc xây dựng một cột chất lỏng có khối lượng riêng biến thiên liên tục và tuyến tính từ trên xuống dưới (khối lượng riêng tăng dần theo chiều sâu của cột thủy tinh).
• Khi mẫu thử được thả nhẹ nhàng vào cột, dưới tác dụng của trọng lực và lực đẩy Archimedes, mẫu sẽ chìm xuống và dừng lại tại vị trí mà tại đó khối lượng riêng của mẫu bằng chính xác với khối lượng riêng của chất lỏng xung quanh (đạt trạng thái cân bằng tĩnh).
• Bằng cách thả đồng thời các phao chuẩn (các hạt thủy tinh nhỏ đã biết trước khối lượng riêng cực kỳ chính xác) vào cột, người thử nghiệm sẽ xác định được mối quan hệ giữa chiều cao cột và khối lượng riêng. Từ vị trí cân bằng của mẫu thử, tiến hành tính toán nội suy để đưa ra kết quả khối lượng riêng của mẫu.

Điều 3: Thiết bị và dụng cụ thử nghiệm

Để đảm bảo độ chính xác của phép đo lên đến 0,0001 g/cm³, tiêu chuẩn quy định hệ thống thiết bị thử nghiệm phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt sau:

• Ống đo gradient: Là một ống thủy tinh hình trụ dài, có vạch chia độ chính xác dọc theo thân ống để đo chiều cao vị trí của mẫu và phao chuẩn.
• Bể ổn nhiệt: Cột gradient phải được đặt trong một bể ổn nhiệt hoạt động liên tục. Nhiệt độ của bể phải được kiểm soát cực kỳ nghiêm ngặt với sai số không quá 0,1 độ C, vì sự thay đổi nhiệt độ dù nhỏ cũng làm thay đổi khối lượng riêng của chất lỏng và phá vỡ tính tuyến tính của cột gradient.
• Phao chuẩn (Hạt chuẩn): Là các hạt thủy tinh rỗng, hình cầu, có khối lượng riêng được hiệu chuẩn chính xác. Các phao chuẩn này phải bao phủ toàn bộ dải khối lượng riêng dự kiến đo của cột gradient.
• Thiết bị nạp chất lỏng: Hệ thống bình chứa và ống dẫn chuyên dụng dùng để trộn hai chất lỏng có khối lượng riêng khác nhau theo tỷ lệ thay đổi liên tục, từ đó nạp vào ống đo để tạo ra một gradient khối lượng riêng hoàn hảo.

Điều 4: Chất lỏng sử dụng và yêu cầu kỹ thuật

• Chất lỏng được lựa chọn để tạo cột gradient phải là những chất hoàn toàn trơ đối với mẫu thử và phao chuẩn (không gây phản ứng, không hòa tan và không làm thay đổi thể tích mẫu).
• Hệ chất lỏng thường là sự kết hợp của hai dung môi có thể hòa tan hoàn toàn vào nhau nhưng có khối lượng riêng khác biệt rõ rệt. Ví dụ: hệ ethanol và nước (cho dải khối lượng riêng thấp) hoặc hệ carbon tetrachloride và toluene (cho dải khối lượng riêng trung bình).
• Hỗn hợp chất lỏng phải có độ nhớt đủ thấp để mẫu thử và phao chuẩn có thể di chuyển dễ dàng và đạt đến vị trí cân bằng trong thời gian hợp lý, đồng thời phải đủ ổn định để không bị tự trộn lẫn do khuếch tán tự nhiên trong suốt quá trình tiến hành thử nghiệm.