李氏比重瓶,也称为密度瓶,是一个细长颈平底瓶,其容积通常在220~250ml之间。瓶颈是直径约1cm、长约18~20cm的细颈,瓶颈上口系喇叭形宽口,具磨砂玻璃塞。在瓶颈的中下部,有一个长形球,瓶颈刻度容量为24ml,刻度分为三段,从瓶颈下部开始(这部分刻度代表了瓶颈中部球的容积)。
李氏比重瓶是根据国家标准GB 208一63水泥比重法规定的尺寸数据制造的。其设计原理基于“置换”原理,即使用煤油置换出已知的石粉的实体体积,从而计算出该石材的密度。
在使用李氏比重瓶时,需要遵循一些操作步骤。例如,进行水泥密度测定时,需要在能维持±0.5℃的恒温水槽条件下进行。首先,将无水煤油注入比重瓶至零点刻度线,然后把比重瓶移入恒温水槽内,在相同温度下恒温半小时,并记下比重瓶的刻度液面读数。接着,取出比重瓶,用滤纸拭擦比重瓶内零点以上没有煤油部分。再将已经在一定温度下干燥并冷却至室温的水泥,称取一定量装入比重瓶中,摇动比重瓶排去其中空气泡,再移入恒温水槽内,在相同的温度下恒温半小时,然后读出第二次读数。根据前后两次的差数,用水泥的克数作除数,即可求出水泥的密度。
此外,使用李氏比重瓶时需要注意一些环境和操作条件。首先,应在安静、清洁、干燥、无风环境下使用,并放置在平稳、水平的台面上,以免因晃动或倾斜而导致数据误差。其次,在使用前,应进行仪器标定,标定方式因材料不同而异,一般需按照说明书进行操作。标定结果应符合规范要求才能进行后续的操作。
虽然李氏比重瓶在测量密度方面具有一定的精度,但据实验研究表明,李氏比重瓶法对温度误差反应比较大,即使采用超级恒温水浴,其测量误差仍然可能达不到标准范围内。因此,在使用时需要特别注意控制温度条件,并在实验前对刻度进行校正。