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Schüttdichte

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Als Schüttdichte bezeichnet man die Dichte eines Gemisches aus einem körnigen Feststoff und einem kontinuierlichen Fluid, welches die Hohlräume zwischen den Partikeln ausfüllt. Dabei dürfen sich die einzelnen Komponenten nicht ineinander lösen. Definiert ist die Schüttdichte $\ \rho_{Sch}$ analog zur Dichte von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen als das Verhältnis von der Masse der Schüttung $\ m_{Sch}$ zum eingenommenen Schüttvolumen $\ V_{Sch}$

$\rho_{Sch}=\frac{m_{Sch}}{V_{Sch}} \qquad \qquad \rho_{Sch} = \bigg \lbrack \frac{kg}{m^3} \bigg \rbrack$

Die abgeleitete SI-Einheit der Schüttdichte ist Kilogramm pro Kubikmeter:

Für ein aus n Komponenten bestehendes Gemisch berechnet sich $\ \rho_{Sch}$ mit:

$\rho_{Sch}= \frac{m_1+m_2+\ldots+m_n}{V_1+V_2+\ldots+V_n}$

Die Schüttdichte lässt sich auch unter der Einbeziehung der Porosität $\ \varepsilon$ bestimmen. Im Fall einer Mischung aus einem Feststoff $\ \rho_{s}, m_s$ und einem Gas $\ \rho_{g}, m_g$ ergibt sich:

$\rho_{Sch}= \frac{m_{ges}}{V_{ges}}=\frac{m_s+m_g}{V_s+V_g}=(1-\varepsilon) \cdot \rho_s +\varepsilon \cdot \rho_g$

Wenn die Porosität $\ \varepsilon$ kleiner als 0,98 ist und das Gas bei mäßigen Drücken vorliegt, dann ist $\ \rho_g \ll \rho_s$ und der Summand $\varepsilon \cdot \rho_g$ darf vernachlässigt werden.

Nach DIN 18124 wird der Begriff Korndichte als ein bodenmechanischer Kennwert definiert. Eine Bestimmung erfolgt, indem der die Substanz zuvor bei 105 °C getrocknet wird und dann das Verdrängungsvolumen in einer Messflüssigkeit bestimmt wird. Dabei muss die Substanz in der Messflüssigkeit unlöslich sein. Die Korndichte ist dann wie oben gezeigt das Verhältnis von Trockenmasse zu Verdrängungsvolumen und wird wie die spezifische Dichte in kg/m³ angegeben. Als Prüfgerät findet z.B. ein sogenanntes Kapillarpyknometer Anwendung.