Densità
Che cosa significa il termine?
Quanto pesa un determinato volume di prodotto? La densità si ricava dividendo la massa m per il volume V: ρ = m / V. Si può esprimere in kg/m³ o g/ml. Le due grandezze devono riferirsi allo stesso campione.
Importanza per la misura nel processo
L’andamento della densità permette di osservare variazioni del prodotto, ma non identifica da solo il componente responsabile. Per ricavare una concentrazione servono una relazione verificata per quella miscela e condizioni di temperatura definite.
Come si interpreta la densità nel processo?
Esempio ipotetico: 400 ml di liquido pesano 460 g senza recipiente. La densità è 1,15 g/ml, pari a 1.150 kg/m³. Prima del confronto con la lettura di processo, registrate il momento del campionamento e la temperatura.
Anche l’aria trascinata può incidere. Se cambia la ricetta, combinazioni diverse di ingredienti possono avere densità simili. Definite se occorre la densità alla temperatura di processo o a una temperatura di riferimento. La sostanza secca richiede un riferimento distinto, coerente con il metodo di essiccazione.
Considerare insieme massa, volume e temperatura
L’indicazione di una densità diventa univoca solo se accompagnata dall’unità di misura e dalle condizioni di riferimento. Un valore di processo espresso in kg/m³ a temperatura di esercizio e un valore di laboratorio a una temperatura di riferimento prestabilita non corrispondono immediatamente allo stesso risultato. Pertanto, in caso di campione di confronto, si documentino sia la temperatura misurata sia il riferimento utilizzato. Nel caso di un prodotto raccolto, occorre inoltre sottrarre la massa del recipiente vuoto dal peso totale. Il volume corrispondente deve riferirsi esattamente a tale quantità di prodotto.
In caso di discrepanza, si raccomanda innanzitutto di verificare il campionamento e le condizioni del prodotto. La presenza di aria intrappolata, una distribuzione non uniforme dei solidi o un momento di misurazione diverso possono spiegare perché il laboratorio e il processo mostrino valori diversi. Una modifica successiva della calibrazione senza tale verifica può nascondere la causa del problema, anziché eliminarla. Campioni di confronto ripetuti e correlati nel tempo forniscono una base migliore per la valutazione.
Se la densità viene utilizzata per il calcolo di una concentrazione, anche la composizione del prodotto deve essere inclusa nella documentazione. Una relazione verificata per una determinata miscela non è automaticamente valida per altre formulazioni. Per la progettazione di un punto di misura è pertanto necessario descrivere congiuntamente il campo di misura, l’intervallo di temperatura, le possibili infiltrazioni d’aria e i cambi di prodotto tipici.