Sidebar Menu

loading...
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rating 0.00 (0 Votes)

Proprietăţile fizice au o contribuţie semnificativă atât ca pondere, cât şi ca importanţă pentru calitatea mărfurilor. Proprietăţile fizice sunt foarte variate şi pot fi grupate astfel:

  • proprietăţi fizice generale (masa, compactitatea, densitatea, porozitatea, higroscopicitatea, umiditatea, permeabilitatea);
  • proprietăţi termice (căldura specifică, dilatarea, capacitatea calorică);
  • proprietăţi electrice (conductibilitatea electrică, capacitatea electrică, rigiditatea electrică);
  • proprietăţi magnetice (starea de magnetizare, permeabilitatea magnetică);
  • proprietăţi optice (aspectul cromatic, transparenţa, luciul, reflexia, refracţia);
  • proprietăţi mecanice    (rezistenţa,    rezilienţa,     plasticitatea,    duritatea,    elasticitatea, durabilitatea);
  • proprietăţi tehnologice (maleabilitatea, forjabilitatea, sudabilitatea, capacitatea de a forma şi reţine gaze, proprietăţi reologice ale aluatului).

1.   Proprietăţi fizice generale

Masa se determină prin cântărire (cu aparate de cântărire numite balanţe) şi constituie cantitatea de substanţă dintr-un anumit corp (marfă, produs). În funcţie de tipul produselor, pentru aprecierea calităţii se determină: masa totală (brută) a produsului, masa specifică sau densitatea  (masa unităţii de volum), masa pe metru pătrat, masa pe metru liniar etc.

În Merceologie, se folosesc următoarele proprietăţi derivate din masă:

  • masa pe unitatea de lungime (kg/m) în cazul majorităţii produselor textile;
  • masa pe unitatea de suprafaţă (kg/m2) la covoare, hârtie, piele;
  • masa pe unitatea de volum (kg/m3) la produse din lemn.

În vorbirea curentă apare adesea confuzia între noţiunile de masă şi greutate. Greutatea unui corp este forţa cu care acesta este atras vertical spre centrul Pământului.

Masa specifică (densitatea) reprezintă masa unităţii de volum şi poate fi exprimată  în kg/dm3 sau g/cm3.

Din această relaţie reiese că la acelaşi volum şi pentru acelaşi produs, dacă structura corpului este compactă, masa (deci densitatea) lui este mai mare decât în cazul când structura este poroasă.

Astfel, o sticlă compactă poate avea densitatea de 3,4 kg/dm3, în timp ce o sticlă cu o  structură celular poroasă (sticla spongioasă) poate avea o densitate sub 1, de exemplu 0,2 kg/dm3.

La corpurile lichide densitatea depinde de temperatură şi de substanţele dizolvate în lichidele respective. Determinarea densităţii la lichide se face cu ajutorul areometrului (densimetrului) sau picnometrului.

Densitatea poate fi: reală (corespunzătoare materialului fără pori) şi aparentă (în cazul materialelor poroase).

Densitatea reală (d) se referă la materialele compacte (fără pori), precum şi la substanţa propriu-zisă a materialelor poroase.

Densitatea aparentă (da) a corpurilor poroase este egală cu raportul dintre masa corpului şi volumul lui, limitat de suprafaţa lui exterioară (adică inclusiv volumul porilor). Această densitate se referă pe lângă materialele poroase şi la materialele în stare de pulbere (ciment, ipsos etc.), care întotdeauna prezintă goluri între granule.

Compactitatea reprezintă gradul (în procente) de îndesare (umplere) a materialului pe unitatea de volum şi se exprimă prin raportul dintre densitatea aparentă şi densitatea reală. Corpurile care nu prezintă pori au compactitatea egală cu 1 (de exemplu sticla). La corpurile poroase compactitatea scade.

Porozitatea este conţinutul în pori al unui corp şi este proprietatea inversă a compactităţii.

Proprietăţile de sorbţie.

Sorbţia este procesul de înglobare a vaporilor de apă, a gazelor sau a substanţelor dizolvate de către corpurile solide sau lichide.

Principalele proprietăţi de sorbţie sunt: absorbţia, adsorbţia, higroscopicitatea, capacitatea de îmbibare a apei, capilaritatea, permeabilitatea.

Absorbţia reprezintă fenomenul de îmbibare a substanţelor lichide sau gazoase în spaţiile intermoleculare ale absorbantului.

Adsorbţia este procesul de fixare a moleculelor unui lichid sau gaz sub forma unei pojghiţe foarte subţiri în spaţiile intermoleculare ale adsorbantului.

Higroscopicitatea este însuşirea unor mărfuri de a absorbi valorii de apă din mediul înconjurător. Natura materialului, temperatura şi umiditatea relativă a atmosferei înconjurătoare sunt factori care influenţează higroscopicitatea produselor.

Capacitatea de îmbibare a apei reprezintă absorbţia şi reţinerea apei de către proba de material la scufundarea lui în apă. Unele materiale (vata, lemnul, pielea, textilele) au o capacitate mare de îmbibare a apei.

Capacitatea de cedare a apei (desorbţia) se caracterizează prin cedarea umidităţii din produs mediului ambiant, când aerul are o umiditate relativă scăzută.

Capilaritatea se determină prin înălţimea la care se ridică lichidul prin difuziune capilară într-un timp determinat. Capilaritatea este o proprietate caracteristică pentru produse ca vata, ţesăturile etc. şi serveşte pentru determinarea calităţii acestor produse.

Permeabilitatea este proprietatea unor mărfuri de a lăsa să treacă prin ele particule de aer, vapori de apă, praf etc. Această proprietate este deosebit de importantă pentru mărfurile textile, îmbrăcăminte, încălţăminte, influenţând gradul de confort şi proprietăţile igienice.

Permeabilitatea este cu atât mai mare, cu cât este mai mare numărul de pori. Inversul acestei proprietăţi este impermeabilitatea, fiind o proprietate principală a unor ţesături, foi de cort etc.

Proprietăţile termice

Se referă la modul de comportare a materialelor sub acţiunea energiei termice. Temperatura poate modifica unele proprietăţi ale produselor: lungimea, volumul, structura, rezistenţa electrică, culoarea, starea de agregare etc.

Principalele proprietăţi termice sunt: conductibilitatea termică, stabilitatea termică, termoizolarea, căldura specifică, coeficientul de dilatare termică şi capacitatea calorică.

Conductibilitatea termică este proprietatea corpurilor de a conduce căldura prin masa lor. Cantitatea de căldură ce trece prin material este direct proporţională cu suprafaţa lui, cu timpul şi invers proporţională cu grosimea stratului de material.

Transmiterea căldurii prin conducţie are loc mai ales în corpurile solide. Căldura se transmite treptat, din moleculă în moleculă, fără deplasare vizibilă de substanţă. În realitate moleculele corpurilor solide se află într-o permanentă mişcare oscilatorie în care cele cu conţinut de căldură mai mare (mai repezi) se ciocnesc cu cele mai sărace în căldură (mai lente), cedându-le o parte din energia lor cinetică. În felul acesta moleculele mai reci se încălzesc, iar cele mai calde se răcesc. Fenomenul persistă până când temperatura corpului de uniformizează.

În cazul metalelor la transmiterea căldurii participă electronii liberi, datorită cărora metalele au o conductibilitate termică mai mare decât alte materiale. Conductibilitatea termică a metalelor este aproximativ proporţională cu conductibilitatea electrică.

Prin stabilitate termică se înţelege rezistenţa la foc a materialelor. Mult mai precis poate fi caracterizată stabilitatea termică prin temperatura maximă la care poate fi expus produsul fără a  suferi degradări. Stabilitatea termică este o caracteristică importantă pentru mase plastice, fibre naturale şi sintetice şi cauciucuri.

Produsele şi mărfurile pot fi caracterizate prin analiză termică. Metodele termice de analiză permit determinarea pentru produse a temperaturii de fierbere, de topire, de autoaprindere, de congelare, de înmuiere, de inflamabilitate etc.

Termoizolarea este capacitatea corpurilor de a conduce rău căldura. Produse ca pluta, asbestul, lâna, penele de pasăre, hârtia, cartonul şi în general corpurile poroase care deţin în masa lor aer, sunt rele conducătoare de căldură şi se numesc izolatori termici.

Cunoaşterea capacităţii de termoizolare prezintă interes la alegerea materialelor din care se produc diferite mărfuri electrocasnice, îmbrăcăminte, încălţăminte, produse pentru construcţii etc.

Căldura specifică reprezintă cantitatea de căldură necesară unui gram dintr-un corp pentru a- şi ridica temperatura cu un grad Celsius, fără a-şi modifica starea fizică sau chimică. Experienţa arată, că pentru a încălzi cu acelaşi număr de grade aceleaşi cantităţi de substanţe diferite, sunt necesare cantităţi de căldură diferite. Cea mai mare căldură specifică, exprimată în cal/g/grad o au: apa (1), cauciucul (0,5); lâna (0,41), iar cea mai mică o au metalele: aluminiul (0,2), cuprul (0,091).

Dilatarea termică este proprietatea corpurilor de a-şi modifica dimensiunile sub acţiunea căldurii. Dilatarea poate fi liniară şi volumică. Dilatarea termică liniară este creşterea în lungime a unui corp, provocată de creşterea temperaturii. Dilatarea volumică reprezintă creşterea volumului unui corp datorită creşterii temperaturii sale; este caracteristică pentru corpurile amorfe, la care variaţia lungimii este aceeaşi în toate direcţiile, modificându-se doar volumul corpului, nu şi forma.

Mărimea cu care au crescut dimensiunile unui corp în urma unei dilatări se numeşte dilataţie. Această proprietate este importantă pentru mărfurile metalice (de exemplu liniile de cale ferată), instrumentele de măsurare etc. O atenţie mare se acordă din acest punct de vedere ambalării produselor lichide. Recipientele utilizate în acest scop nu se umplu complet, lăsând spaţiu pentru dilatarea, respectiv contractarea mărfurilor în limita spaţiului aferent din ambalaj.

Capacitatea calorică este capacitatea produselor de a absorbi o anumită cantitate de căldură din mediul înconjurător.

După modul de comportare faţă de agenţii termici, produsele se împart în:

Termostabile – nu sunt influenţate considerabil de acţiunea căldurii;

Termorezistente – rezistente la temperaturi înalte sau joase (sticla ignifugă, asbest, fibre policlorvinilice etc.);

Refractare – rezistente la temperaturi înalte fără a-şi schimba compoziţia şi fără a se sfărâma, înmuia sau topi.

Proprietăţile electrice

Aceste proprietăţi sunt caracteristice în special mărfurilor electronice, electrotehnice, electrocasnice. Principalele proprietăţi electrice sunt: conductibilitatea electrică, rezistenţa electrică şi rezistivitatea electrică, capacitatea electrică, rigiditatea electrică.

Conductibilitatea electrică este proprietatea unui material de a conduce curentul electric, adică de a permite deplasarea sarcinilor electrice în interiorul lor sub acţiunea unei diferenţe de potenţial.

Rezistivitatea electrică este proprietatea inversă conductibilităţii, fiind invers proporţională cu mobilitatea purtătorilor de sarcini.

În funcţie de electroconductibilitate, materialele se împart în:

Conductoare electrice – conduc bine curentul electric şi au o rezistivitate mică.  Conductoarele au o largă utilizare în electrotehnică şi telecomunicaţii, din această categorie fac parte majoritatea metalelor. Cele mai bune conducătoare electrice sunt: argintul, cuprul, aluminiul. Aliajele acestor metale au de asemenea o conductibilitate electrică bună, dar ceva mai redusă, în urma alierii câştigând însă proprietăţi mecanice mai bine.

Materiale electroizolante (izolatoare) – nu conduc curentul electric, opunând rezistenţă mare la trecerea lui prin material. Datorită acestei proprietăţi se utilizează la realizarea izolaţiei între părţile conductoare ale dispozitivelor electrice. Cele mai cunoscute materiale electroizolante sunt: porţelanul, sticla, lemnul impregnat, cauciucul, materialele plastice – policlorura de vinil, bachelita, polistirenul etc.

Materialele semiconductoare – se situează din punct de vedere electric între conductoare şi electroizolatoare, putând conduce curentul electric numai în anumite condiţii. Aliajele semiconductoarelor sunt pe bază de siliciu şi germaniu, care impurificate cu elemente trivalente (bor, galiu) conduc curentul electric prin „goluri” şi sunt de tip p, iar cele impurificate cu elemente pentavalente (arseniu, fosfor) au plus de electroni şi sunt de tip n. Materialele semiconductoare se utilizează pe larg la obţinerea tranzistoarelor şi circuitelor integrate.

Rezistenţa electrică reprezintă raportul între tensiunea electrică continuă, aplicată la bornele unui circuit electric şi intensitatea curentului pe care îl stabileşte în circuit. Unitatea de măsură este ohmul.

Capacitatea electrică caracterizează un sistem de conductoare, de exemplu un condensator, din punct de vedere al energiei electrice pe care o poate acumula la un moment dat. Capacitatea unui conductor este numeric egală cu raportul dintre sarcina electrică a armăturii şi tensiunea dintre armături. Ea depinde de proprietăţile geometrice şi de mediul care separă cele două armături.  Unitatea de măsură este faradul.

Rigiditatea electrică este valoarea intensităţii unui câmp electric, care, aplicat unui material, provoacă străpungerea electrică a acestuia (străpungerea este pierderea proprietăţilor materialului în urma unei energii mari aplicate). Rigiditatea depinde de frecvenţă şi temperatură şi are importanţă la obţinerea unor piese electronice

Proprietăţile magnetice

Fenomenele magnetice şi interacţiunea dintre câmpul magnetic şi cel electric stau la baza transformării energiei electrice în diferite alte forme de energie cu diferite utilizări practice.

Principalele proprietăţi magnetice sunt: starea de magnetizare şi permeabilitatea magnetică.

Starea de magnetizare este starea materiei, caracterizată prin moment magnetic al unităţii de volum diferit de zero, generat de mişcarea electronilor pe orbită şi în jurul axei proprii. Aceste mişcări dau naştere momentelor magnetice. Starea de magnetizare a unui material poate fi temporară (în funcţie de existenţa unui câmp magnetic exterior) şi permanentă (prezentă şi în absenţa unui câmp magnetic exterior).

Permeabilitatea magnetică reprezintă raportul între inducţia magnetică a materialului şi inducţia magnetică a vidului., Variaţia inducţiei magnetice în funcţie de variaţia câmpului magnetic este folosită mai ales în industria electrotehnică. În funcţie de permeabilitatea magnetică materialele pot fi magnetice dure (pentru magneţi permanenţi) şi magnetice moi (pentru electromotoare).

Proprietăţile optice

Se manifestă prin culoare, luciu, transparenţă, reflecţie şi lumină.

Culoarea din punct de vedere fizic este o însuşire a luminii, determinată de compoziţia sa spectrală şi reprezintă o radiaţie de o anumită lungime de undă, cu efecte de natură fiziologică asupra retinei, efecte produse de lumina zilei sau de lumina reflectată de un corp oarecare.

Corpurile produc senzaţia vizuală a culorii prin absorbţia unei părţi din radiaţiile care compun lumina albă, ochiul percepând radiaţiile reflectate sau emise de corpuri. În anumite condiţii, unele corpuri emit lumină cu o compoziţie care depinde de natura, temperatura şi iluminarea corpurilor.

Spectrul radiaţiilor luminoase este cuprins între 4000 A (lumina violetă) şi 7500 A (lumina roşie). Deci, cu creşterea lungimii de undă a luminii, culoarea luminii se modifică treptat, trecând de la violet la indigo, albastru, verde, galben, portocaliu şi roşu. Majoritatea corpurilor absorb din spectrul vizibil anumite radiaţii în mod specific, obţinându-se o anumită culoare, adică absorbţia este selectivă. Absorbţia selectivă a luminii depinde nu numai de diferenţele de compoziţie a substanţelor, cât mai ales de structurile lor chimice (de exemplu, culoarea diamantului diferă de cea a grafitului).

Transparenţa reprezintă proprietatea unui material sau a unui mediu să lase să treacă prin el o anumită radiaţie, fără a modifica în vre-un fel caracterul radiaţiei respective. Un material transparent pentru lumină permite să treacă prin lumina, fără a o difuza, astfel încât obiectele aflate dincolo de un strat de acest material pot fi văzute clar.

Un produs este cu atât mai transparent, cu cât absoarbe şi reflectă mai puţină lumină. Această proprietate este de o mare importanţă pentru mărfurile din sticlă şi unele materiale plastice.

Transparenţa se exprimă prin factorul de transmisie, care este raportul procentual dintre  razele luminoase care au pătruns în material şi cele care au trecut prin el. Transparenţa se consideră foarte bună când raportul respectiv depăşeşte 90 %.

Inversul transparenţei este opacitatea, iar proprietăţile intermediare sunt transluciditatea şi opalescenţa.

Opalescenţa este proprietatea de difuziune a luminii în unele medii tulburi (de exemplu apă cu puţin lapte) în urma fenomenului de împrăştiere a luminii. Transluciditatea reprezintă proprietatea unui corp (de exemplu geam mat, porţelan) de a permite trecerea luminii, dar de a împiedica vederea clară prin el a unui obiect în urma difuzării luminii care vine de la acel obiect.

Luciul este proprietatea optică a suprafeţei mărfurilor de a reflecta lumina incidentă cu difuziune cât mai redusă. Luciul depinde de aspectul suprafeţei, de uniformitatea acesteia

Reflexia este fenomenul de întoarcere la mediul din care au venit şi a unor radiaţii, de exemplu, de lumină, care au întâlnit o suprafaţă de separaţie între două medii.

Refracţia este fenomenul de abatere din drumul ei a unei raze de lumină care străbate suprafaţa de separaţie a două medii transparente diferite. Indicele de refracţie este egal cu raportul dintre sinusul unghiului de incidenţă şi sinusul unghiului de refracţie a unei raze care pătrunde dintr- un mediu în altul.

Această caracteristică este importantă pentru multe produse, cum ar fi pentru petrol, ulei, băuturi, parfumuri, sticlă, materiale plastice etc. Determinarea indicelui de refracţie se face cu două scopuri: pentru aprecierea gradului de puritate şi a concentraţiei unor produse, folosind în acest scop refractometrul.

Proprietăţile mecanice

Proprietăţile mecanice se referă la comportarea mărfurilor la acţiunea diferitelor forţe exterioare ce le pot modifica structura sau forma. Cele mai importante proprietăţi mecanice sunt: rezistenţa la diferite solicitări, plasticitatea, duritatea, elasticitatea, durabilitatea etc.

Rezistenţa este una dintre proprietăţile cele mai importante ale multor mărfuri, cum sunt materialele de construcţii, produsele textile, mărfurile metalice, materialele plastice etc. Rezistenţa caracterizează proprietatea unui corp de a se împotrivi la acţiunea diferitelor forţe exterioare (tracţiune, rupere, încovoiere, îndoire, compresiune, uzură), care tind să-l distrugă.

Rezilienţa (rezistenţa la şoc mecanic) reprezintă rezistenţa la rupere prin izbire. Se determină prin ruperea dintr-o singură lovitură a unei probe crestate la mijloc. Rezilienţa depinde de structura materialului şi indică rigiditatea, tenacitatea şi fragilitatea unor mărfuri.

Rigiditatea reprezintă proprietatea materialelor de a se opune deformărilor mecanice (ex. metalele). Tenacitatea este proprietatea materialelor de a se rupe sub acţiunea forţelor externe după deformaţii permanente vizibile (ex. lemnul). Fragilitatea este determinată de proprietatea de a se rupe brusc sub acţiunea unor forţe externe, fără deformaţii vizibile.

Plasticitatea este capacitatea materialelor de a căpăta deformaţii permanente, fără a-şi modifica volumul, sub acţiunea solicitărilor mecanice.

Duritatea (rezistenţa la pătrundere) caracterizează capacitatea materialului de a se opune la pătrunderea unui corp din exterior în stratul superficial. Duritatea poate fi determinată prin mai multe metode: prin zgâriere, prin apăsare, metode dinamice.

Elasticitatea este proprietatea materialelor de a se deforma sub acţiunea forţelor exterioare şi de a reveni la forma şi dimensiunile iniţiale după încetarea solicitărilor. Alungirea este deformarea care precede ruperea, în cazul în care efortul de tracţiune este mai mare decât limita de elasticitate.

Durabilitatea mărfurilor este capacitatea de a-şi menţine însuşirile un timp cât mai îndelungat, în condiţii normale de exploatare. Este un indicator sintetic, în care se regăsesc, direct sau indirect, valorile principalelor proprietăţi mecanice. Durabilitatea mărfurilor depinde de natura şi structura produsului, de fenomenele de uzură şi oboseală, dar şi de acţiunea unor factori externi.

Proprietăţile tehnologice

Cunoaşterea acestor proprietăţi este necesară pentru adaptarea tehnologiilor de prelucrare a materialelor în scopul obţinerii produselor finite. Această proprietăţi se manifestă în procesele de prelucrare şi sunt caracteristice diferitelor grupe de produse.

În cazul ţesăturilor cele mai cunoscute proprietăţi tehnologice sunt: aspectul exterior şi draparea.

Aspectul exterior al ţesăturilor depinde de combinarea culorilor, concordanţa între desen şi culoare, posibilitatea de realizare pe scară largă şi de preţul de cost.

Draparea este proprietatea ţesăturilor de a forma cute şi dungi în îmbrăcăminte. Caracterul cutelor depinde de proprietăţile fibrelor, de proprietăţile mecanice şi de structura ţesăturii.

În cazul metalelor cele mai importante proprietăţi tehnologice sunt: turnabilitatea, maleabilitatea, forjabilitatea, sudabilitatea, plasticitatea.

Maleabilitatea este proprietatea metalelor ca sub acţiunea unor forţe exterioare să se deformeze fără a se fisura.

Forjabilitatea este proprietatea metalului de a putea fi forjat, adică de a suferi deformaţii permanente fără fisurare în stare solidă. Forjarea este prelucrarea unui semifabricat metalic, prin presare la cald sau la rece, cu ciocanul sau cu presa.

Sudabilitatea este proprietatea metalelor sau maselor plastice de a putea fi sudate. Sudarea este operaţia de îmbinare nedemontabilă a două sau mai multe piese, executată la cald prin topire sau presare, astfel încât piesele sudate să formeze un corp comun.

Plasticitatea este proprietatea unui material solid sau păstos de a căpăta deformaţii permanente fără fisurare, când este supus unor anumite solicitări. În cazul făinii de grâu, principalele proprietăţi tehnologice (de panificaţie) sunt: capacitatea de hidratare, capacitate de a forma şi reţine gaze, proprietăţile reologice ale aluatului.

Загрузка...