Wie berechnet man die Reindichte eines porösen Körpers (Holz)?

3 Antworten

Die Berechnung ist doch recht einfach:

Wenn 1 m² trockenes Holz eine Masse von 600 kg hat, dasselbe Volumen vollgesogen 1050 kg, dann hat es 450 kg Wasser aufgenommen, und das sind wegen der Dichte von Wasser (1 kg/l) dann 450 l.
Also hatte das Holz ein "Reinvolumen" von 550 l.
600 kg Masse durch 550 l Reinvolumen ergibt eine Reindichte von 1,09.

Bleibt natürlich das Problem der Quellung.
Da habe ich nur die Idee, statt des Wassers eine andere Flüssigkeit zu verwenden, die das Holz nicht quellen lässt.

gibtesnochnicht 
Fragesteller
 18.10.2015, 14:29

Ja, die Berechnung wäre recht einfach, wenn das Holz nicht quellen würde. Diese Antwort ist unbefriedigend, das weiss ich, weil dies auch meine erste Vermutung in der Vorlesung war, und sie vom Professor mit Verweis auf die Quellung verworfen wurde.. ^^

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Christianwarweg  19.10.2015, 11:26
@gibtesnochnicht

Ja, dann also wie TJN vorgeschlagen hat, eine Flüssigkeit nehmen, die Holz nicht quellen lässt, oder eben das Holz pulverisieren und mit einem Gaspyknometer messen.

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ThomasJNewton  22.10.2015, 21:41
@gibtesnochnicht

Es bleibt natürlich die Probe, aber alle unpolaren Lösungsmittel würde ich in die engere Wahl ziehen.

Also reine oder halogenierte Kohlenwasserstoffe, überkritisches Kohlendioxid, Äther ... VIelleicht geht auch Äthanol.

Denn soweit ich weiß, beruht die Quellung auf der Anlagerung von Wasser an polare Gruppen, hauptsächlich wohl der Zellulose, evtll. auch des Lignin. Aber da bin ich nicht so im Thema.

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Nun, die Quellung bewirkt zum einen, dass sich das Volumen des Holzes vergrößert (diesen Effekt könnte man messen und in der Rechnung berücksichtigen. Zum anderen dringt das Wasser nicht nur in bisher luftgefüllte Poren ein, sondern auch direkt in die Zellwände. Das Porenvolumen lässt sich so nicht ermitteln.

Anderer Ansatz: Bringe das luftgesättigte Holz in eine Flasche, welche mit sauerstofffreiem (oder stickstofffreiem) Gas gefüllt ist. Helium würde sich anbieten.

Warte ab, bis sich ein Gleichgewicht einstellt - bzw. messe so lange, bis die Ergebnisse zeigen, dass ein Gleichgewicht erreicht wurde. Bestimme dann den Sauerstoffgehalt (bzw. Stickstoffgehalt) in der Gasmischung.

Die Stampfdichte gibt nie genau die wahre Dichte eines Materials wieder. Für ein Stück Holz ist es auch wirklich nicht so einfach. Die Methode, sich das Holz mit Wasser sättigen zu lassen (aber wann ist die Sättigung erreicht?), ist eigentlich eine sehr gute Idee, die aber wohl an der Praxis scheitert.

Man könnte das Holz zu einem Pulver vermahlen und dann mit einem Gaspyknometer die Dichte bestimmen.

http://www.imeter.de/ad-hoc-messungen/gaspyknometer.html