WŁAŚCIWOŚCI TOWARÓW
Każdy towar posiada cechy, które różnią go od innych wyrobów. Dzielimy je na dwie zasadnicze grupy — właściwości fizyczne i właściwości chemiczne. Do właściwości fizycznych towarów zaliczamy: gęstość, twardość, ścieralność, plastyczność, sprężystość, przewodnictwo cieplne i elektryczne, wydłużalność, wytrzymałość na skręcanie, na zerwanie, na uderzenie, wytrzymałość na zmiany temperatur, odporność na działanie światła, higroskopijność i inne. Wiele z wymienionych właściwości fizycznych ma szczególny wpływ na wartość użytkową towarów.
Gęstość jest to stosunek masy ciała do jego objętości. Im
mniejsza jest objętość produktu, tym większa jest jego gęstość,
zwana również masą właściwą. Jednostkami pomiarowymi masy
są gram i kilogram. Z pojęciem gęstości wiąże się pojęcie masy
właściwej. Masą właściwą jest stosunek masy do objętości, inaczej
masą właściwą nazywamy masę jednego centymetra sześciennego
danej substancji wyrażoną w gramach. f
Gęstość wielu produktów jest ich ważną właściwością. Na przykład mała gęstość niektórych betonów, styropianu, gumy, korka, olejów pędnych, jest cenioną zaletą. Również niekiedy duża gęstość produktów jest ich cechą dodatnią. Na przykład duża gęstość skóry, olejów smarowych, miodu, soków, towarów o konsystencji kremowej, jak masło, pasty, czy artykułów takich, jak mięso i przetwory mięsne — jest jedną z podstawowych zalet. •
Do pomiaru gęstości służą wagi, areometry i termoareometry, piknometry, menzurki, przyrządy znane wam z lekcji fizyki i chemii.
Do pomiarów gęstości cieczy szczególnie przydatne są areometry. Przyrząd ten zanurzony w badanej cieczy utrzymuje się pionowo. Głębokość zanurzenia zależna jest od gęstości cieczy. W roztworach o większej gęstości areometry zanurzają się płycej, w roztworach o mniejszej gęstości zanurzają się głębiej. Na rurce areometru umieszczona jest pochziałka, na której oznaczono gęstość cieczy przy danym zanurzeniu. Jeżeli np. do mleka włożymy areo-metr, który zanurzy się do kreski oznaczonej liczbą 1,029, znaczy to, że gęstość badanego mleka wynosi 1,029 g/cm3. Ponieważ na podstawie normy wiemy, że gęstość mleka nie zafałszowanego wynosi od 1,028 do 1,034, badane mleko uznajemy za dobro pod względem gęstości.
Ponieważ cechowanie areometrów odbywa się w temperaturze 15°C, dlatego też — w celu osiągnięcia dokładnych wyników badań — ocena gęstości roztworów za pomocą areometru powinna odbywać się również przy 15°C, bowiem gęstość cieczy zmienia się przy zmianach temperatury. Przy wzroście temperatury gęstość cieczy maleje, przy obniżeniu temperatury gęstość cieczy wzrasta.
Twardość niektórych wyrobów jest cechą szczególnie cenioną. Ostrza różnych narzędzi tnących oraz łożyska kulkowe mają pełną wartość użytkową tylko wtedy, gdy wykonane są z twardej stali. Wielką zaletą porcelany jest jej twardość. O jakości cegły decyduje przede wszystkim jej twardość. Zaletą koksu, oprócz ka-loryczności, jest duża twardość, co ma szczególne znaczenie w użyciu tego paliwa w wielkich piecach hutniczych. Twardość kryształów sztucznych kamieni świadczy o ich jakości. Twardość ziarna zbożowego jest również jednym z wyróżników jego jakości.
Do pomiaru twardości stosujemy różne przyrządy, jak twardo-ściomierze Brinella (rys. 16), Rockwella i młotek Poldiego. Zasadą działania tych przyrządów jest wciskanie np. w metal obcego ciała i mierzenie siły, jakiej do tego używamy. Twardość mierzymy •w kG/mm2 (według układu SI w paskalach).y" * badflna próbka
Ścieralność jest właściwością, z którą spotykamy się w wyrobach metalowych, ceramicznych, w tkaninach i innych. Produkty o znacznej odporności na ścieranie są wyżej cenione niż wyroby łatwo się ścierające. Oceniając np. tkaniny, zwracamy zawsze uwagę na ich ścieralność. Wiemy, że ścieralność tkanin
z włókna poliamidowego jest znacznie większa niż z włókna jedwabiu naturalnego, a tym bardziej z jedwabiu sztucznego. Ścieralność mierzymy metodą porównawczą, używając tarcz ściernych lub innych przyrządów. Normy pomijają na ogół wyznaczanie odporności na ścieranie ze względu na brak urządzeń dających pomiary obiektywne.
Plastyczność jest pożądaną cechą wielu wyrobów gotowych i surow-, . m.MUU próbka ców. Plastycznością nazywamy właściwość, która pozwala na łatwe i dowolne kształtowanie danego materiału. Plastyczność glin jest od dawna znana i wykorzystywana przez człowieka w produkcji wyrobów ceramicznych. Plastyczność stali wykorzystujemy np. w tłoczeniu blach.
Plastyczność ciał wzrasta wraz z temperaturą i maleje lub zupełnie zanika przy temperaturach niskich. Większość tworzyw w temperaturach wysokich staje się bardzo plastyczna; w temperaturach niskich wykazuje niewielką plastyczność. Szkło jest materiałem bardzo plastycznym w wysokich temperaturach, w temperaturze zaś pokojowej pozbawione jest jakiejkolwiek plastyczności. Plastyczność blach mierzymy aparatem Erichsena. Pomiar polega na wtłaczaniu w blachę tłocznika i zmierzeniu głębokości wtłoczenia w mm do momentu pęknięcia. Blachę grubości 1 mm wytrzymującą wtłoczenie do 10,5 mm zaliczamy np. do blach głębokotłocznych. Tej samej grubości blacha wytrzymująca wtłoczenie do 8,6 mm zaliczana będzie do płytkotłoczonych.
Sprężystość (elastyczność) jest to właściwość pozwalająca na zachowanie nadanych kształtów wyrobom, pomimo chwilowego ich odkształcenia. Sprężystymi materiałami są: piłka, żyłka poliamidowa, tkaniny syntetyczne, sprężysty jest dobrze wypieczony chleb, świeże mięso. Sprężystość stanowi w dużej mierze o jakości towaru. Jedną z ważnych zalet np. tkarimy wełnianej jest jej mała gniotliwość, ponieważ włókno wełniane jest sprężyste. Sprężystość mierzymy w gramach, kilogramach itp.
Badanie odporności tkaniny na zgniecenie (mięcie) metodą zwaną kątową. Wycina się z badanej tkaniny 3 próbki wzdłuż osnowy i 4 wzdłuż wątku, o wymiarach 3X5 cm. Każdą próbkę załamuje się w odległości 1 cm od końca, następnie składa na pół, układa między dwie płyty i przyciska 1-kilogramowym ciężarkiem na okres 1 godziny. Pomiarów kąta mięcia dokonuje się kątomierzem po 1 godzinie, a następnie po 24 godzinach. Za kąt mięcia przyjmuje się średnią arytmetyczną pomiarów wszystkich próbek.
Przewodnictwo cieplne jest cechą o dużym znaczeniu szczególnie takich produktów, jak materiały budowlane, tkaniny i metale. Złe przewodnictwo cieplne jest ważną cechą materiałów, które służą do budowy szaf chłodniczych, domów mieszkalnych i przemysłowych, do produkcji odzieży. Materiały porowate, a więc zawierające wewnątrz powietrze, są złymi przewodnikami ciepła. Materiały ścisłe, pełne są dobrymi przewodnikami ciepła. Złe przewodnictwo cieplne materiałów wykorzystujemy do ochrony przed zimnem i do ochrony zimna przed ciepłem. Dobre przewodnictwo ciepła wykorzystujemy w budowie aparatury i urządzeń technicznych. Ilościowe wyznaczanie izolacyjności cieplnej przeprowadza się za pomocą przyrządów zwanych katater-mometrami.
Wydłużalność jest pożądaną zaletą włókien, z których otrzymujemy przędzę, jest pozytywną cechą metali. Wydłużalność włókien pozwala na otrzymanie tkanin, które dobrze znoszą silne i gwałtowne działanie sił, np. wypychanie, obciąganie. Zbytnia wydłużalność włókien jest przyczyną deformacji tkanin i wyrobów z tkanin. Wydłużalność metali pozwala na otrzymanie blach, drutów, kształtowników i innych elementów. Wydłużalność mierzymy
w procentach. Wyrażają one przyrost długości próbki w momencie zerwania się w stosunku do długości początkowej próbki.
%S- 17, D™»mometr Schoppera
Właściwości mechaniczne, jak wytrzymałość na skręcanie, na zerwanie, na uderzenie, są szczególnie ważnymi cechami metali, tkanin, skór, ceramiki. Wytrzymałość na skręcanie i zerwanie mierzymy w kG/cm2 (w układzie SI w paskalach). Wytrzymałość na uderzenie, czyli tzw. udarność, mierzymy w kG/cm2 (w układzie SI w niutonach na metr — N/m). Właściwości mechaniczne stali lub innych metali są właściwościami decydującymi o ich przeznaczeniu. Wytrzymałość włókna i skór na zerwanie decyduje w dużej mierze o trwałości tkaniny czy trwałości wyrobów ze skóry. Wytrzymałość na zerwanie oznacza się za pomocą dynamometrów.
Badanie wytrzymałości na zerwanie tkanin przy zastosowaniu dynamometru wahadłowego Schoppera (rys. 17), o zakresie skali 250 kG i rozstępie szczęk do uchwycenia próbki — 100 lub 200 mm. W celu przeprowadzenia badania wycina się 3 próbki z tkaniny w kierunku osnowy i 4 .próbki w kierunku wątku w postaci pasków o wymiarach 250 X X50 mm. Każdy pasek należy zamocować kolejno w szczękach dynamometru i obciążyć aż do zerwania próbki. Za wytrzyma-, łość tkaniny na zerwanie przyjmuje się średnią arytmetyczną pomiarów wszystkich próbek w kierunku osnowy i w kierunku wątku.
Odporność na działanie temperatur jest cechą fizyczną, na którą zwracamy uwagę w każdym niemal produkcie. Znajomość reakcji produktów na temperatury warunkuje często ich właściwe użytkowanie, a nawet ochronę przed zniszczeniem. Zwłaszcza dziś, kiedy mamy w użyciu wiele wyrobów ztworzyw syntetycznych o dużej
mamy w użyciu wiele wyrobów z tworzyw syntetycznych o dużej 66 wrażliwości termicznej, znajomość odporności na zmiany temperatur jest szczególnie ważna. Prasowanie bielizny z włókna syntetycznego zbyt gorącym żelazkiem spowoduje jej zniszczenie. Używanie wyrobów plastykowych w niskich temperaturach grozi ich spękaniem. Zmiany temperatur mogą wywoływać ujemne skutki w towarach żywnościowych, np. jaja chłodnicze ogrzane i ponownie oziębione tracą na wartości użytkowej. Podobnie mrożonki nie mogą być rozmrażne i powtórnie zamrażane. Zdecydowana większość towarów żywnościowych nie jest odporna na temperatury ujemne. Znajomość temperatur topnienia, krzepnięcia, parowanie ma znaczenie nie tylko w technologii, ale i w użytkowaniu towarów.
Higroskopijność, czyli zdolność wchłaniania wody, jest szczególnie cenną właściwością tkanin. Tkaniny syntetyczne, które nie są higroskopijne, są tkaninami niehigienicznymi, ponieważ nie chłoną potu. Higroskopijność zaś kwasów, gipsu, cementu jest właściwością nastręczającą trudności w ich przechowywaniu. Higroskopijność produktów żywnościowych, takich jak mąki, kasze, niektóre wyroby cukiernicze, jest również właściwością ujemną ze względu na trudności w przechowywaniu; ale ze względu na procesy technologiczne higroskopijność jest cechą pożądaną. Higroskopijność mąki, cementu, gipsu i innych materiałów wykorzystujemy w procesach technologicznych.
Badanie higroskopijności tkaniny. 3 próbki, o masie ok. 500 mg każda, dokładnie waży się w naczyńkach wagowych z dokładnością do 0,001 g. Próbki zanurza się na 1 minutę w wodzie destylowanej o temp. 20°C. Po wyjęciu z wody próbkę odsącza się w bibule filtracyjnej i powtórnie waży. Higroskopijność oblicza się następnie w procentach według wzoru:
C,-C, W = n -iQ0
gdzie: Cj oznacza masę próbki mokrej, C0 — masę próbki suchej.
Odporność na działanie światła. Pod wpływem działania światła, zwłaszcza światła słonecznego, zachodzą w niektórych wyrobach zmiany. Zmiany te nie zawsze powiązane są ze zmianami chemicznymi produktów. Niekiedy pod wpływem światła zachodzi w produktach tylko zmiana barwy, w innych wypadkach produkty tracą swą elastyczność (tkanina stylonowa), tracą na wytrzymałości (jedwab naturalny).