En la ciencia de los materiales , la densidad aparente , también llamada densidad aparente , es una propiedad del material definida como la masa de las muchas partículas del material dividida por el volumen aparente . El volumen aparente se define como el volumen total que ocupan las partículas, incluido el volumen propio de la partícula, el volumen vacío entre partículas y el volumen de los poros internos de las partículas. [1]
La densidad aparente es útil para materiales como polvos , gránulos y otros sólidos "divididos" , especialmente utilizados en referencia a componentes minerales ( tierra , grava ), sustancias químicas , ingredientes farmacéuticos , productos alimenticios o cualquier otra masa de materia corpuscular o particulada ( partículas ).
La densidad aparente no es lo mismo que la densidad de partículas , que es una propiedad intrínseca del sólido y no incluye el volumen por huecos entre partículas (ver: densidad de materiales no compactos ). La densidad aparente es una propiedad extrínseca de un material; puede cambiar dependiendo de cómo se maneje el material. Por ejemplo, un polvo vertido en un cilindro tendrá una densidad aparente particular; Si se altera el cilindro, las partículas de polvo se moverán y normalmente se depositarán más juntas, lo que dará como resultado una mayor densidad aparente. Por esta razón, la densidad aparente de los polvos generalmente se informa como densidad "libremente sedimentada" (o densidad "vertida") y densidad "golpeada" (donde la densidad golpeada se refiere a la densidad aparente del polvo después de un proceso de compactación específico, generalmente que implica vibración del contenedor. [2] )
La densidad aparente del suelo depende en gran medida de la composición mineral del suelo y del grado de compactación . [3] La densidad del cuarzo es de aproximadamente2,65 g/cm 3 pero la densidad aparente (seca) de un suelo mineral es normalmente aproximadamente la mitad de esa densidad, entre1,0 y 1,6 g/ cm3 . Por el contrario, los suelos ricos en carbono orgánico y algunas arcillas friables tienden a tener densidades aparentes más bajas (<1,0 g/cm 3 ) debido a una combinación de la baja densidad de los propios materiales orgánicos y una mayor porosidad . Por ejemplo, los suelos de turba tienen densidades aparentes de0,02 a 0,98 g/ cm3 . [4] En un estudio detallado que ha utilizado 6.000 muestras analizadas en la Unión Europea, se creó un mapa de alta resolución (100 m) de la densidad aparente del suelo para la zona de 0 a 20 cm utilizando un modelo de regresión. [5] Las tierras de cultivo tienen una densidad aparente casi 1,5 veces mayor en comparación con los bosques.
La densidad aparente del suelo generalmente se determina a partir de una muestra de núcleo que se toma introduciendo un sacatestigos de metal en el suelo a la profundidad y al horizonte deseados. [6] Esto da una muestra de suelo de volumen total conocido, Vt . A partir de esta muestra se puede determinar la densidad aparente húmeda y la densidad aparente seca. [7]
Para la densidad aparente húmeda (densidad aparente total), se pesa esta muestra, lo que da la masa Mt. Para la densidad aparente seca, la muestra se seca en un horno y se pesa, obteniéndose la masa de sólidos del suelo , Ms. La relación entre estas dos masas es M t = M s + M l , donde M l es la masa de sustancias perdidas durante el secado en horno (a menudo, principalmente agua). Las densidades aparentes seca y húmeda se calculan como
Densidad aparente seca = masa de suelo/volumen en su conjunto
Densidad aparente húmeda = masa de suelo más líquidos/volumen en su conjunto
La densidad aparente seca de un suelo está inversamente relacionada con la porosidad del mismo suelo: cuanto más espacio poroso hay en un suelo, menor es el valor de la densidad aparente. La densidad aparente de una región en el interior de la Tierra también está relacionada con la velocidad sísmica de las ondas que la atraviesan: para las ondas P , esto se ha cuantificado con la relación de Gardner . Cuanto mayor sea la densidad, más rápida será la velocidad.
