Co je sypná hustota?

Sypná hustota je fyzikální vlastnost zrnité pevné látky, jako je půda, písek nebo prášek. Vypočítá se vydělením hmotnosti daného objemu materiálu objemem, který zabírá. To zahrnuje nejen objem částic samotných, ale také objem prostoru a hmotnost jakéhokoli materiálu mezi částicemi.

Hustota kontinuálně pevného předmětu, jako je kovová tyčinka, je jednoduše jeho objem dělený hmotností. Taková položka je považována za nestlačitelnou a jako taková je její hustota v podstatě konstantní. Na druhé straně jsou mezi pevnými částicemi zrnitých materiálů prázdné mezery. Tyto materiály jsou někdy označovány jako dělené pevné látky. Takové materiály mohou být zhutněny nebo expandovány v závislosti na silách, které na ně působí, a prostor mezi pevnými částicemi se může měnit.

Objemová hustota tedy není vlastní materiálu, ale liší se v závislosti na prostoru mezi částicemi a látkou přítomnou v tomto prostoru. Závisí to na řadě proměnných, jako je metoda měření, množství vlhkosti v materiálu, jak se s materiálem zachází a další. Nejtypičtěji je tato vlastnost vyjádřena na základě toho, co je známé jako „sušení v peci“, čímž se vylučuje další hmotnost, kterou do látky přidává vlhkost.

Může být také kvalifikována jako „volně usazená“ nebo „nalita“, pokud je látka jednoduše nalita do nádoby, nebo jako „poklepaná“, když je zhutněna. Pokud je látka zhutněna, obvykle se provádí podle některých standardizovaných specifikací, takže srovnání mezi vzorky jsou celkem konzistentní. Tam, kde se používá více specifikací zhutnění, může být vzorek popsán například jako „poklepaný 150krát“ nebo na libovolné číslo uvedené specifikace.

Existuje řada způsobů, jak měřit objemovou hustotu v závislosti na látce, místě, kde musí být měření provedeno atd. Jedním běžným příkladem je základní metoda, která je obvykle používána k měření objemové hustoty půdy. Při této metodě se vzorek půdy odebírá pomocí nástroje pro odebírání jader, který je poháněn do požadované hloubky půdy. Tento nástroj extrahuje známý objem půdy, který se poté vysuší a zváží. Použitý nástroj extrahuje pevný objem půdy, takže pro výpočet musí být stanovena pouze hmotnost. Mohou být také použity jiné metody, které zahrnují stanovení hmotnosti i objemu.

Objemová hustota je z hlediska kvality půdy zvláště důležitá proměnná z mnoha důvodů. Z pohledu zemědělství může být indikátorem schopnosti kyslíku a vody pohybovat se v půdě, což je nezbytné pro růst plodin. Půda s vysokou hustotou zhutněná dohromady relativně pevně může bránit jak růstu kořenů dolů do půdy, tak vzniku sazenic z povrchu půdy. V městském prostředí může také bránit pronikání vody do země, což vede ke zvýšenému odtoku dešťové vody a zhoršené kvalitě vody.

Zatímco objemová hustota je nejčastěji spojována s půdou, může to být také relevantní opatření pro řadu dalších materiálů. Například může být důležitým opatřením pro farmaceutické výrobky a chemikálie, kde přesné informace o látkách jsou pro bezpečnost kritické. Dehydratované potraviny, jako jsou sušené mléčné výrobky nebo kosmetika v práškové formě, lze také měřit z hlediska objemové hustoty pro účely výroby nebo balení.