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在物理學(xué)中,，密度是指某種物質(zhì)的質(zhì)量與該物質(zhì)體積的比值，其公式為：

ρ = m / V

ρ—物質(zhì)的密度,，kg/m3,；

m—物質(zhì)的質(zhì)量，kg,；

V—物質(zhì)的體積,，m3。

密度是物質(zhì)的物理特性之一,，不同物質(zhì)的密度一般不同,，反映了不同物質(zhì)的不同性質(zhì)，因此,，可以根據(jù)密度來鑒別物質(zhì),。密度不隨物質(zhì)形狀和空間地理位置的變化而變化，但因物質(zhì)的狀態(tài),、溫度,、壓強(qiáng)的改變而改變。例如,，水的三種狀態(tài)冰,、水、水蒸汽密度不同,；蒸汽鍋爐中,，同樣是水蒸汽，因壓強(qiáng)不同,，蒸汽密度也不同,。

密度在使用過程中，由于應(yīng)用領(lǐng)域不同,，物質(zhì)形態(tài)差異,，對其體積的定義有較大的區(qū)別，例如,，對于塊狀金屬,，其體積為排開水的容積；對于玉米,、小米等糧食,，更關(guān)心其堆體積；而對于多孔材料,，需要了解其骨架體積,。為此,，需要對體積進(jìn)行嚴(yán)格的定義。根據(jù)應(yīng)用需求,，體積可分為密實(shí)體積,、自然體積和堆體積三類。

(1) 密實(shí)體積

密實(shí)體積是指密實(shí)狀態(tài)下的體積,，即指構(gòu)成材料的固體物質(zhì)本身的體積,。例如：翡翠、鋼板,、瑪瑙,、橡膠等。

(2) 自然體積

自然體積是指自然狀態(tài)下的體積,，即指固體物質(zhì)的體積與全部孔隙體積之和,。例如：面包，表面有象蜂窩一樣的開孔,，內(nèi)部則是如同氣泡一樣的封閉孔,。類似材料很多，木頭,、透氣磚、分子篩,、活性炭,、泡沫等。

(3) 堆積體積

堆積體積是指自然狀態(tài)下的體積與顆粒之間的空隙之和,。日常生活中*常見,，例如：糧食、水泥,、土壤等,。

密度的相關(guān)概念，如體積密度,、表觀密度,、真密度等均與上述三個體積密切相關(guān)。以多孔材料為例,，其體積包括開口孔隙,、閉口孔隙和固體三部分，如下圖所示,。深入材料內(nèi)部,，構(gòu)成封閉狀，不與外界相通的孔為閉孔,，所有的閉孔體積之和為閉口孔隙,。一端在材料表面開口,，另一端深入材料內(nèi)部，稱為盲孔,；一端在材料表面開口,，穿過材料到另一端表面也存在開孔，稱為貫通孔,；一端在材料表面開孔,，深入材料內(nèi)部后，又產(chǎn)生若干相通的分支,，這些分支均通過主孔與材料表面相通,，稱為交聯(lián)孔。盲孔,、貫通孔和交聯(lián)孔都具有一個共性,，即有一端與外界相通，所以這類孔統(tǒng)稱為開孔,，由這些孔構(gòu)成的開孔體積之和即為開口孔隙,。

真實(shí)密度簡稱真密度（true density），是指物質(zhì)在密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量,，其表達(dá)公式為：

ρt = m / V固

ρt—多孔材料的真實(shí)密度,，kg/m3；

m—多孔材料固體的質(zhì)量,，kg,；

V固—多孔材料中固體骨架部分所占的體積，m3,。

由公式可以看出,，對于多孔材料單個顆粒而言，真密度是扣除開口孔隙和閉口孔隙體積后由物質(zhì)骨架部分所占體積的質(zhì)量,，即材料在無孔狀態(tài)下的密度,。對催化劑又稱骨架密度，它是單位體積催化劑骨架或固體部分(不包括顆粒之間間隙及顆粒內(nèi)微孔體積)的質(zhì)量,。

由于苯,、異丙醇等可以進(jìn)入多孔材料除骨架以外的開孔中，因此可以用苯替代汞,，采及排液置換法測定材料的真密度,。但嚴(yán)格地講，苯不能進(jìn)入多孔材料閉口孔隙和極微細(xì)的微孔中,，所以苯測出的密度接近于真密度,，如果需要精密地測定，需要將材料磨成粉末,，破壞閉口孔隙,，采用氦氣,、氖氣或氬氣等不被材料吸附的惰性氣體以排氣置換法進(jìn)行測定，通常采用真空容量法吸附裝置,。

表觀密度（apparent density）又稱視密度,，是指多孔材料固體的質(zhì)量與表觀體積之比，表觀體積是材料固體骨架部分所占體積加閉口孔隙所占體積,，此體積即材料排開水的體積,，其表達(dá)公式為：

ρa(bǔ) = m / (V固+V閉)

ρa(bǔ)—多孔材料的真密度，kg/m3,；

m—多孔材料固體的質(zhì)量,，kg；

V固—多孔材料中固體骨架部分所占的體積,，m3,；

V閉—多孔材料中閉口孔隙所占的體積，m3,。

體積密度（particle density）是指多孔材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量,，對單個顆粒而言，又稱為顆粒密度,，表示單個顆粒包括顆粒內(nèi)部開口孔隙和閉口孔隙體積在內(nèi)的密度,。其表達(dá)公式為：

ρp = m / (V固+V開+V閉)

ρp—多孔材料的體積密度，kg/m3,；

m—多孔材料固體的質(zhì)量,，kg；

V固—多孔材料中固體骨架部分所占的體積,，m3，

V開—多孔材料中開口孔隙所占的體積,，m3,，

V閉—多孔材料中閉口孔隙所占的體積，m3,。

空隙率（void fraction）是指散粒材料在自然堆積狀態(tài)下,，其中的空隙體積與散粒材料在自然狀態(tài)下的體積之比的百分率。依據(jù)圖1 2,，多孔顆?？障堵实谋磉_(dá)公式為：

εB = (V空+V開)/ (V空+V固+V開+V閉)

實(shí)心顆粒空隙率的表達(dá)公式為：

εB =V空/ (V空+V固+V開+V閉)

εB—顆粒材料的空隙率,，%,；

V開—多孔顆粒開口孔隙所占的體積，m3,，

V閉—多孔顆粒閉口孔隙所占的體積,，m3,。

V固—實(shí)心顆粒所占的體積或多孔顆粒固體骨架部分所占的體積，m3,。

V空— 實(shí)心顆?；蚨嗫最w粒之間空隙所占的體積，m3,。