Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 33. 13 september 1947 - Fasthetsbestämning av geler, av Dag Torsten Berglund
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
20 september 19 AJ
673
arbetade teorier. Den ena gäller en stämpel med
klotyta, den andra en stämpel med plan yta.
Om man tillämpar de kända Hertz’ska
ekvationerna om sammantryckning av två kulor på
det fallet, att den ena kulan (gelet) har en
oändligt stor radie och den andra kulan (stämpeln)
en i förhållande till gelet mycket stor
elasticitetsmodul, får man, då h är nedtryckningen
3P(1— v2)
och då v är 0,5
E =
E =
4 Vr h3
9
16 yrhn
(15)
(16)
En av de äldsta gelmätarna konstruerades av
Cooper15. Den bestod av en stämpel, vars bas
utgjordes av ett halvklot. Nedtryckningen, som
åstadkoms under inverkan av en konstant kraft,
mättes i "Cooper-grader". Ett gel med högre
fasthet hade alltså ett lägre gradtal och tvärtom.
En i Tyskland rätt mycket använd apparat är
Greiner-glutinometern. Belastningen kan här
varieras. 200 "Greiner-grader" motsvarar ingen
nedtryckning. Vid mjukare geler är gradtalet
mindre. En olägenhet är att både belastning och
gradtal måste anges. Dessutom står gradtalet ej
i någon enkel relation till elasticitetsmodulen,
vilket är en svaghet. Lampitt och Norris17
konstruerade en apparat, som angav den belastning,
som erfordrades för att trycka in en stämpel till
ett visst bestämt djup. Som av ekv. (16) framgår
är detta ett lämpligt sätt, eftersom den avlästa
belastningen är direkt proportionell mot
elasticitetsmodulen.
Stämpel med plan, cirkulär bas
Enligt Riemann—Weber18 gäller, då en stämpel
ined plan cirkulär basyta utan skarpa kanter
utövar ett tryck på en stor plan yta av ett ämne
med förhållandevis låg elasticitetsmodul, följande
relation
h =
P[l —v)
4 Gr
eller eftersom E = 2 G (1 + v)
E =
P( 1
2 hr
Insättes även här v = 0,5, erhålles
3 P
E —
8 rh
(17)
(18)
(19)
På denna princip bygger en apparat, som fått
stor användning speciellt inom gelatinindustrin,
nämligen Bloomgelometern, ursprungligen
beskriven av Richardson19 och uppkallad efter sin
uppfinnare. Det är en halvautomatisk apparat.
Ovanpå stämpeln och fast förbunden med denna
finnes en behållare. Från en övre behållare kan
hagel med inställbar hastighet rinna ned i den
nedre behållaren, så att stämpeln belastas.
Tillförseln av hagel stoppar automatiskt när
stämpeln sjunkit ned 4 mm i gelet, vilket tar mellan
2 och 5 s. Därefter utgör vikten hagel pius
tomvikten (stämpel och behållare) Bloomgradtalet
för ifrågavarande gel. Man kan med denna
metod göra ett stort antal mätningar på samma gel,
varför säkerheten ökar.
Då man vet, att stämpeldiametern för
Bloom-apparaten är 1,27 cm, är det lätt att bestämma
den faktor med vilken Bloomgradtalet måste
multipliceras för att man skall få
elasticitetsmodulen. Det har också Gradstein och Mendel20
gjort. Ripa4 omtalar denna beräkning och säger,
att ännu ingen försökt göra motsvarande
beräkning för pektingelé men siffran måste helt
naturligt bli densamma för alla material med samma
värde på v.
Det får anses lämpligast att mäta intryckningen,
när gelet befinner sig i ett kärl. Dels därför att
svagare geler ej behåller formen under
tillräckligt lång tid och dels därför att det annars är
svårt att undvika att gelet genom indunstning
erhåller en yta, som är betydligt hårdare än
massan inuti, varigenom en mätning kan ge
vilseledande resultat. Denna yta kan man undvika
genom att vid beredningen av gelet i kärlet
ovanpå hälla ett lager av paraffinolja eller något
liknande, som före provningen avhälles och kan
användas på nytt. Därför är det lämpligt att
redan vid beredningen av gelet använda ett kärl,
som är användbart vid provtagningen. Vilka
dimensioner bör då ett sådant kärl ha? Ja, först
och främst är det minimidimensionerna, som är
av intresse. Ekv. (19) är härledd under
förutsättning, att stämpeln inverkade på en stor kropp.
För en kropp med ändliga dimensioner måste
man införa en korrektionsfaktor. Här intresserar
det fallet, när korrektionsfaktorns avvikelse från
1 börjar märkas. Sheppard och Sweet21 gjorde
några försök för att undersöka detta. Ur deras
värden kan man utläsa, att gelet bör ha en höjd
av minst 6—8 cm, för att inte närheten till
botten menligt skall inverka på försöksresultaten.
Dessutom gjorde de försök för att bestämma det
minsta förhållandet mellan kärlets diameter och
stämpelns diameter, som kan tillåtas, utan att
försöksresultaten ändras.
Härvid begick Sheppard och Sweet ett fel, som
ej synes ha observerats. De angav nämligen för
en stämpel med plan basyta E — cP\h, vilket,
som av ekv. (19) framgår, är riktigt endast för
det fall, att radien är konstant. Om författarna
nu liade valt att variera bägarstorleken och
hållit stämpelstorleken konstant, hade detta inte
spelat någon roll. Men tyvärr gjorde de tvärtom.
De satte upp Pjh som funktion av
diameterförhållandet för gelatingeler av fyra olika
koncentrationer (se fig. 2).
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
