Kas ir tilpuma blīvums?

Nepārtraukti cieta izstrādājuma, piemēram, metāla stieņa, blīvums ir vienkārši tā tilpums dalīts ar tā svaru. Šāds vienums tiek uzskatīts par nesaspiežamu, un tāpēc tā blīvums būtībā ir nemainīgs. No otras puses, starp granulētu materiālu cietajām daļiņām ir tukšas vietas. Šos materiālus dažreiz sauc par dalītām cietām vielām. Šādus materiālus var saspiest vai paplašināt atkarībā no tiem pieliktajiem spēkiem, un atstarpe starp cietajām daļiņām var atšķirties.

Tāpēc tilpuma blīvums nav raksturīgs pašam materiālam, bet mainās atkarībā no telpas starp daļiņām un vielu, kas atrodas šajā telpā. Tas ir atkarīgs no vairākiem mainīgiem lielumiem, piemēram, mērīšanas metodes, mitruma daudzuma materiālā, materiāla apstrādes un citiem. Visbiežāk šī īpašība tiek izteikta, pamatojoties uz tā saukto “žāvēšanu krāsnī”, tādējādi izslēdzot papildu svaru, ko rada vielā iejauktais mitrums.

To var kvalificēt arī kā “brīvi nostādināta” vai “izlieta”, ja vielu vienkārši ielej traukā, vai kā “piespiest”, kad tā ir sablīvēta. Ja viela ir sablīvēta, to parasti veic saskaņā ar kādu standartizētu specifikāciju, lai paraugu salīdzinājumi būtu diezgan konsekventi. Ja tiek izmantotas vairākas blīvēšanas specifikācijas, paraugu var aprakstīt, piemēram, kā “piesists 150 reizes” vai jebkuru citu specifikācijā norādīto numuru.

Ir vairāki veidi, kā izmērīt tilpuma blīvumu atkarībā no vielas, vietas, kur jāveic mērījums, un tā tālāk. Viens izplatīts piemērs ir pamatmetode, ko parasti izmanto augsnes tilpuma blīvuma mērīšanai. Izmantojot šo metodi, augsnes paraugu ņem, izmantojot serdes izgriešanas instrumentu, kas tiek iedzīts vēlamajā augsnes dziļumā. Šis rīks ekstrahē zināmu augsnes daudzumu, ko pēc tam žāvē un nosver. Izmantotais rīks ekstrahē noteiktu augsnes tilpumu, tāpēc, lai veiktu aprēķinu, ir jānosaka tikai svars. Var izmantot arī citas metodes, kas ietver gan svara, gan tilpuma noteikšanu.

Tilpuma blīvums ir īpaši svarīgs mainīgais lielums attiecībā uz augsnes kvalitāti vairāku iemeslu dēļ. Lauksaimniecībā tas var liecināt par skābekļa un ūdens spēju pārvietoties pa augsni, kas nepieciešams ražas augšanai. Augsta blīvuma augsne, kas sablīvēta kopā salīdzinoši cieši, var kavēt gan sakņu augšanu augsnē, gan sējeņu iznākšanu no augsnes virsmas. Pilsētas apstākļos tas var arī kavēt ūdens iekļūšanu zemē, izraisot pastiprinātu lietus ūdens noteci un pasliktinot ūdens kvalitāti.

Lai gan tilpuma blīvums visbiežāk tiek saistīts ar augsni, tas var būt atbilstošs rādītājs arī dažādiem citiem materiāliem. Piemēram, tas var būt nozīmīgs pasākums attiecībā uz farmaceitiskajiem produktiem un ķīmiskajām vielām, kur precīza informācija par vielām ir būtiska drošībai. Dehidrētu pārtiku, piemēram, žāvētus piena produktus vai pulverveida kosmētiku, ražošanas vai iepakošanas vajadzībām var izmērīt arī tilpuma blīvuma izteiksmē.