密度測定
高精度・高信頼性の密度測定で、製品品質や研究成果を最大化
高精度・高信頼性の密度測定で、製品品質や研究成果を最大化
密度測定とは、物質の単位体積あたりの質量を定量的に評価する技術です。密度は単なる数値ではなく、材料の構造、純度、気孔率、さらには製造プロセスの安定性を読み解く鍵となります。
固体・液体・粉体・多孔質体など、対象の状態や目的に応じて「真密度」「見掛け密度」「かさ密度」など複数の定義が存在し、それぞれ異なる測定手法が用いられます。
マルバーン・パナリティカルでは、ガス置換ピクノメトリーを利用し、ナノレベルの空隙まで捉える高精度な測定を可能にしています。材料研究、品質管理、製薬、電池材料、セラミックスなど、様々な産業の最前線で求められる信頼性と再現性を兼ね備えた密度測定装置を提供しています。
探検
密度は、物質の単位体積あたりの質量として定義されます。固体の体積は寸法を測定することで求めることができますが、多くの材料には表面の凹凸、亀裂、細孔が存在しており、それらの一部は表面からアクセス可能で、他のものは構造内部に閉じられています。
これらの特徴は全体の体積に影響を与え、密度の定義にさまざまな種類が生じる原因となります。
| 密度の種類 | 測定法 | 測定原理・特徴 | 測定対象例 | 代表的な装置例 |
|---|---|---|---|---|
| 真密度 | ガス置換法 | ボイルの法則に基づき、ガス体積変化から体積を算出。空隙を除いた固体部分の密度。 | 粉末、多孔体、セラミックス | AccuPyc |
| 骨格密度 | 液浸法 | 液体（例：水、エタノール）に浸漬し、排除された液体量から体積を算出。 | 粉末、粒子状試料 | 手動式ピクノメーターなど |
| かさ密度 | 幾何学法／流動法 | 一定容器に自然に流し込んだ際の体積で算出。空隙を含む全体の密度。 | 粉末、顆粒 | 容積測定用具（標準容器など） |
| エンベロープ密度 | 変位法 | 非浸透性媒体（例：Dry Flo）による変位量から体積を算出。 | 多孔体、脆弱な材料 | GeoPyc |
破壊を伴わない手法として、ガス置換法は体積を正確に測定するために使用され、真密度、絶対密度、骨格密度の取得に最適です。ヘリウム、窒素、空気などの不活性ガスが、試料粒子の内部および粒子間の空隙を満たします。ガスがリファレンスチャンバーに膨張した後の圧力変化を測定することで、体積を高精度に計算できます。
この方法では、ボイルの法則（圧力×体積＝一定）を利用して、試料の体積をガスの圧力変化から算出します。以下のステップで測定が行われます。
この方法は、微細な空隙を除いた固体部分の体積を正確に測定できるため、真密度の算出に適しています。
当社のAccuPycガスピクノメーターは、真密度を最も速く、最も簡単に、そして最も正確に測定します。
GeoPycなどの装置では、非浸透性の媒体（Dry Floなど）を用いて、試料の外形体積（エンベロープ体積）を測定します。
この方法は、多孔質材料や脆弱な試料に適しており、液体を使わないため、乾式密度測定として医薬品や粉末材料に広く利用されています。
Malvern Panalytical では、Micromeritics（マイクロメリティクス）製の先進的かつ信頼性の高い密度測定装置を提供しており、さまざまな用途において最も正確な密度測定を実現します。以下に、これらの高性能システムをご紹介します。
真密度測定を、より速く、より簡単に、より正確に。
AccuPyc システムは、ガス置換ピクノメトリーを利用して、さまざまな材料の真密度、絶対密度、骨格密度を比類のない速度と精度で測定します。このシステムは、不活性ガス（通常は窒素またはヘリウム）を使用して、密閉されたチャンバー内の圧力変化を測定することで、材料中の最も小さな細孔の体積さえも正確に算出します。窒素やヘリウムなどの不活性ガスを使用し、密閉されたチャンバー内の圧力変化を測定することで、材料内の最も小さな細孔の容積を正確に計算します。この方法は、固体、粉末、多孔質材料に最適です。AccuPycは、自動化された操作と最小限のサンプル調製により、高感度で高速かつ再現性の高い結果を提供し、製薬や材料科学などの業界で密度測定におけるゴールドスタンダードとなっています。
主な機能
成形体および圧縮粉末のエンベロープ体積と密度
GeoPycシステムは、かさ密度やT.A.P.密度（タップ密度に類似）を測定し、充填密度や圧縮力が材料に与える影響などのバルク特性の理解に不可欠です。このシステムは、Dry Flo という小さくて硬い球体で構成される無害な材料を使用して、試料の体積を置換し、包絡密度を測定します。
GeoPycは、粉末、顆粒、錠剤、固体などの成形物の測定に特に効果的で、水銀のような有害または液体物質を必要としません。多用途で使いやすい設計により、医薬品、食品、セラミックなどの業界で製品の品質管理における正確な密度測定に最適です。
主な特長
メソポーラスおよびマクロポーラス材料の密度およびポロシメトリ分析
AutoPore Vシステムは、水銀圧入法水銀侵入型ポロシメトリーと高精度な密度測定機能を組み合わせており、メソ孔中細孔およびマクロ大孔の構造を持つ材料の包括的な解析を提供します。加圧下で材料に侵入浸透する水銀の体積を測定することで、本システムは細孔径分布、気孔孔隙率、密度などの詳細な情報を提供し、触媒、セラミックス、多孔質金属などの材料特性評価に役立ちます。
AutoPore Vは、先進材料、ろ過システム、電池部品の開発など、性能において気孔孔隙率と密度の関係理解が重要な用途に最適です。
主な特長
![[Micromeritics-AccuPyc-scientist-hand-user.jpg] Micromeritics-AccuPyc-scientist-hand-user.jpg](https://dam.malvernpanalytical.com/e722183b-f200-491f-9908-b26d010b5a05/Micromeritics-AccuPyc-scientist-hand-user_Original%20file.jpg)
骨格密度、バルク密度、エンベロープ密度、T.A.P.一般的な材料の密度。
Micromeritics AccuPyc (アキュピック)真密度測定を、より速く、より簡単に、より正確に。 |
Micromeritics GeoPyc(ジオピック)成形体および圧縮粉末のエンベロープ体積と密度 |
Micromeritics AutoPore Vメソポーラスおよびマクロポーラス材料の密度およびポロシメトリ分析 |
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|---|---|---|---|
| 測定タイプ | |||
| Density | |||
| 技術 | |||
| Dry powder displacement | |||
| Gas displacement pycnometry | |||
| Mercury intrusion porosimetry | |||