Che cos'è la densità di massa?
La densità di massa è una proprietà fisica di un solido granulare, come terreno, sabbia o polvere. Viene calcolato dividendo il peso di un determinato volume del materiale per il volume che occupa. Ciò include non solo il volume delle particelle stesse, ma anche il volume di spazio e peso di qualsiasi materiale tra le particelle.
La densità di un articolo costantemente solido, come una barra di metallo, è semplicemente il suo volume diviso per il suo peso. Tale oggetto è considerato incomprimibile e, come tale, la sua densità è essenzialmente costante. D'altra parte, ci sono spazi vuoti tra le particelle solide di materiali granulari. Questi materiali vengono talvolta definiti solidi divisi. Tali materiali possono essere compattati o espansi a seconda delle forze ad essi applicate e lo spazio tra le particelle solide può variare.
La densità di massa, quindi, non è inerente al materiale stesso, ma varia a seconda dello spazio tra le particelle e la sostanza presente in quello spazio. Dipende da una serie di variabili come il metodo di misurazione, la quantità di umidità nel materiale, il modo in cui il materiale viene gestito e altri. Più tipicamente, questa proprietà è espressa su ciò che è noto come base “asciutta in forno”, escludendo così il peso aggiuntivo fornito dall'umidità miscelata nella sostanza.
Può anche essere qualificato come "liberamente depositato" o "versato" quando la sostanza viene semplicemente versata in un recipiente o come "sfruttata" quando viene compattata. Se la sostanza è compatta, viene generalmente eseguita secondo alcune specifiche standardizzate in modo che i confronti tra i campioni siano abbastanza coerenti. Laddove vi siano più specifiche di compattazione in uso, un campione può essere descritto, ad esempio, come "intercettato 150 volte" o qualunque numero indicato dalla specifica.
Esistono diversi modi per misurare la densità apparente in base alla sostanza, al luogo in cui deve essere eseguita la misurazione e così via. Un esempio comune è il metodo principale che è il metodo solitamente utilizzato per misurare la densità apparente del suolo. In questo metodo, un campione di terreno viene prelevato utilizzando uno strumento di carotaggio che viene guidato alla profondità desiderata del suolo. Questo strumento estrae un volume noto di terreno, che viene quindi essiccato e pesato. Lo strumento utilizzato estrae un volume fisso di terreno, quindi è necessario determinare solo il peso per eseguire il calcolo. Possono anche essere usati altri metodi che comportano la determinazione sia del peso che del volume.
La densità di massa è una variabile particolarmente importante per quanto riguarda la qualità del suolo per una serie di ragioni. In considerazione dell'agricoltura, può essere un indicatore della capacità dell'ossigeno e dell'acqua di muoversi attraverso il suolo, che è necessario per la crescita delle colture. Il terreno ad alta densità di massa compattato insieme relativamente stretto può ostacolare sia la crescita delle radici nel suolo che l'emersione della piantina dalla superficie del suolo. In contesti urbani, può anche impedire all'acqua di infiltrarsi nel terreno, causando un maggiore deflusso dell'acqua piovana e un degrado della qualità dell'acqua.
Mentre la densità apparente è più comunemente associata al suolo, può anche essere una misura rilevante per una varietà di altri materiali. Ad esempio, può essere una misura importante per prodotti farmaceutici e chimici, dove informazioni precise sulle sostanze sono fondamentali per la sicurezza. Alimenti disidratati, come prodotti a base di latte essiccato o cosmetici in polvere, possono anche essere misurati in termini di densità apparente per scopi di produzione o confezionamento.