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Schüttdichte

Physikalische Größe
Name		Schüttdichte
Größenart		Dichte
Formelzeichen der Größe		$ρ S c h$
Größen- und Einheitensystem	Einheit		Dimension
SI	kg·m⁻³		M·L⁻³
Anmerkungen
Sonderfälle: Korndichte, Hektolitergewicht
Siehe auch: Reindichte

Als Schüttdichte ρ_Sch, umgangssprachlich auch Schüttgewicht, bezeichnet man die Dichte eines Gemenge aus einem körnigen Feststoff und einem kontinuierlichen Fluid, welches die Hohlräume zwischen den Partikeln ausfüllt. Dabei dürfen sich die einzelnen Komponenten nicht ineinander lösen. Das Fluid kann auch Luft sein.

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Definition

Definiert ist die Schüttdichte $\ \rho_{Sch}$ analog zur Dichte von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen als das Verhältnis von der Masse der Schüttung $\ m_{Sch}$ zum eingenommenen Schüttvolumen $\ V_{Sch}$

$\rho_{Sch}=\frac{m_{Sch}}{V_{Sch}} \qquad \qquad \rho_{Sch} = \bigg \lbrack \frac{kg}{m^3} \bigg \rbrack$

Die abgeleitete SI-Einheit der Schüttdichte ist Kilogramm pro Kubikmeter:

Für ein aus n Komponenten bestehendes Gemisch berechnet sich $\ \rho_{Sch}$ mit:

$\rho_{Sch}= \frac{m_1+m_2+\ldots+m_n}{V_1+V_2+\ldots+V_n}$

Die Schüttdichte lässt sich auch unter der Einbeziehung der Porosität $\ \varepsilon$ bestimmen. Im Fall einer Mischung aus einem Feststoff $\ \rho_{s}, m_s$ und einem Gas $\ \rho_{g}, m_g$ ergibt sich:

$\rho_{Sch}= \frac{m_{ges}}{V_{ges}}=\frac{m_s+m_g}{V_s+V_g}=(1-\varepsilon) \cdot \rho_s +\varepsilon \cdot \rho_g$

Wenn die Porosität $\ \varepsilon$ kleiner als 0,98 ist und das Gas bei mäßigen Drücken vorliegt, dann ist $\ \rho_g \ll \rho_s$ und der Summand $\varepsilon \cdot \rho_g$ darf vernachlässigt werden.

Korndichte

Nach DIN 18124 wird der Begriff Korndichte als ein bodenmechanischer Kennwert definiert. Eine Bestimmung erfolgt, indem der die Substanz zuvor bei 105 °C getrocknet wird und dann das Verdrängungsvolumen in einer Messflüssigkeit bestimmt wird. Dabei muss die Substanz in der Messflüssigkeit unlöslich sein. Die Korndichte ist dann wie oben gezeigt das Verhältnis von Trockenmasse zu Verdrängungsvolumen und wird wie die Reindichte in kg/m³ angegeben. Als Prüfgerät findet z. B. ein sogenanntes Kapillarpyknometer Anwendung.

Hektolitergewicht

In Lagerhäusern für Getreide, Mühlen und allen lebensmittelverarbeitenden Betrieben, in denen Getreide, Getreideprodukte oder mehlförmige Produkte verarbeitet werden, verwendet man anstelle von Schüttdichte meistens den Begriff „Hektolitergewicht“ und gibt als Maßeinheit kg/hl an. Das Hektolitergewicht von Getreide wird mit sogenannten „Getreideprobern“ ermittelt, die ein Volumen von 1/4 Liter, 1 Liter oder 20 Litern haben. Diese werden gefüllt und die Masse mit Hilfe einer Waage ermittelt. Die Werte der 20-Liter-Prober gelten als Referenz. Wird die Schüttdichte mit einem 1/4-Liter-Prober ermittelt, so müssen die Werte anschließend mit „amtlichen Tafeln“ korrigiert werden, da die Schüttdichte auch vom Volumen des Probers abhängt.
Beispiele: (100 kg/hl = 1000 kg/m³)

Leichtgetreide: Hafer: 45–50 kg/hl, Gerste: 60–65 kg/hl
Schwergetreide: Roggen: 70–75 kg/hl, Weizen: 75–82 kg/hl
Weizenmehl: 50–55 kg/hl
Roggenschrot: 50–50 kg/hl

Siehe auch

Dichte, Rohdichte

Literatur

Matthias Stieß: Mechanische Verfahrenstechnik - Partikeltechnologie 1, 3. Auflage (2007), Springer Verlag, ISBN 3540325514

Kategorie: Werkstoffeigenschaft

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