
【化】 method of loss of weight
weightlessness; zero gravity
【化】 weight loss; weightlessness
【醫】 agravity; weightlessness; zero-gravity
dharma; divisor; follow; law; standard
【醫】 method
【經】 law
失重法(英文:Gravimetric Method)是一種基于物質質量變化進行定量分析或物理狀态判定的科學方法。在物理、化學及工程領域,該方法通過精确測量物體在特定條件下(如化學反應、相變或外力作用)的質量損失或變化,推導出目标參數(如成分含量、反應速率或物理性質)。其核心原理遵循質量守恒定律,即系統總質量在封閉條件下保持不變。
質量變化測量
失重法通過高精度天平監測物質在實驗過程中的實時質量變化。例如,在熱重分析(TGA)中,樣品受控加熱後因分解、氧化或揮發導緻質量減少,通過記錄質量-溫度曲線可分析材料熱穩定性及組成 。
公式表達:
$$ Delta m = m{text{初始}} - m{text{終止}} $$ 其中 (Delta m) 為質量損失值,直接關聯反應程度或揮發物含量。
多領域應用場景
需區分“失重法”(Gravimetric Method)與航天領域的“失重狀态”(Weightlessness)。後者指物體在引力場中自由落體時表現出的表觀零重力現象,常見于太空實驗環境 。
在腐蝕研究中,失重法被列為标準檢測手段(如ASTM G1)。将金屬試樣暴露于腐蝕介質後,通過單位面積的質量損失計算腐蝕速率,為材料耐久性設計提供依據 。
權威參考來源
失重法是一種通過測量物體質量變化來分析物質特性或進行計量的方法,其核心原理基于重量減少的觀測。以下是綜合不同領域應用的解釋:
核心概念
失重法通過監測物體在特定條件下(如腐蝕、熱分解等)的質量損失,推算相關參數。例如,在腐蝕測試中,通過挂片質量減少量計算腐蝕速率。
物理機理
失重狀态指物體對支持物的作用力小于實際重力(如自由落體時視重為零),但重力本身并未消失。此現象被應用于實驗設計,例如通過減少容器總質量間接計量目标物質(如從100kg袋中取出1kg後剩餘99kg)。
材料腐蝕測試
作為行業标準方法,通過長期暴露挂片(30-90天)測量均勻腐蝕,并分析腐蝕沉積物。
熱分解研究
通過等溫或變溫條件下的質量變化曲線,分析物質熱穩定性。
工業計量
用于散裝物料(如顆粒、液體)的定量控制,通過總質量差值實現精準計量。
優點 | 缺點 |
---|---|
原理簡單,適用多介質(氣體/液體/顆粒) | 測量周期長,無法反映短期腐蝕波動 |
成本低廉,可目檢沉積物 | 高壓環境下安裝挂片可能引發洩漏風險 |
行業标準方法,數據可比性強 | 僅能評估均勻腐蝕,忽略局部腐蝕 |
如需進一步了解具體實驗操作或公式推導,可參考熱失重動力學分析(如Arrhenius方程應用)或腐蝕速率計算公式: $$ text{腐蝕速率} = frac{Delta m}{A cdot t} $$ 其中$Delta m$為質量損失,$A$為表面積,$t$為時間。
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