Il termine “porosimetria” è spesso genericamente utilizzato per una serie di misure che includono: la dimensione dei pori, il volume, la densità, e altre caratteristiche legate alla porosità di un materiale. La porosità è importante nella comprensione della formazione, della struttura e dell’uso potenziale di molte sostanze. La porosità ne influenza le caratteristiche fisiche e di conseguenza il comportamento nell’ambiente circostante. L’adsorbimento, la permeabilità, la resistenza, la densità e altri fattori influenzati dalla porosità delle sostanze, ne determinano il modo nel quale le stesse possono essere utilizzate
Visto che il mercurio non bagna la maggior parte delle sostanze e non penetra spontaneamente nei pori per capillarità, deve essere forzato ad entrare nei pori applicando una pressione esterna. La pressione equilibrata richiesta è inversamente proporzionale alla dimensione dei pori, quindi per penetrare in pori grandi è richiesta solo una leggera pressione mentre per pressioni molto maggiori sono necessarie per forzare il mercurio in pori piccoli. La misura di porosimetria a mercurio è l’intrusione progressiva del mercurio nella struttura dei pori di campioni solidi o in polvere n condizioni di pressione strettamente controllate. Dai dati di pressione verso quelli di intrusione, lo strumento genera distribuzioni di volume e dimensioni utilizzando l’equazione di Washburn. Chiaramente più accurata è la misura della pressione più preciso sarà il risultato.
Il penetrometro è costituito da un bulbo porta-campioni connesso a un gambo con capillare forato in vetro e rivestito di metallo. Il campione viene posto nella coppa; durante l’analisi il mercurio riempie sia il capillare che il bulbo. L’aumento della pressione nel penetrometro riempito costringe il mercurio ad intrudere nei pori del campione, cominciando da quelli di maggior diametro. Il mercurio che si muove dal capillare causa un cambiamento della capacitanza tra la colonna di mercurio all’interno del gambo e il rivestimento di metallo sulla superficie esterna.
Esiste un’ampia selezione di penetrometri con bulbi, volumi, gambi e chiusure diversi per adattarsi a campioni di diverse forme, porosità, dimensioni e quantità. Il migliore l’accoppiamento tra il campione, sia esso un solido o una polvere, in funzione della sua porosità e il range di misura della cella fornisce i risultati più precisi.
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