Vad är bulkdensitet?

Bulkdensitet är en fysisk egenskap hos ett granulärt fast ämne, såsom jord, sand eller pulver. Det beräknas genom att dividera vikten av en given volym av materialet med volymen det upptar. Detta inkluderar inte bara volymen av själva partiklarna, utan även volymen av utrymme och vikten av något material mellan partiklarna.
Densiteten hos en kontinuerligt fast artikel, såsom en metallstång, är helt enkelt dess volym dividerat med dess vikt. En sådan artikel anses vara inkompressibel, och som sådan är dess densitet i huvudsak konstant. Å andra sidan finns det tomma utrymmen mellan de fasta partiklarna av granulära material. Dessa material kallas ibland för delade fasta ämnen. Sådana material kan komprimeras eller expanderas beroende på de krafter som appliceras på dem, och utrymmet mellan de fasta partiklarna kan variera.

Bulkdensiteten är därför inte inneboende i själva materialet, utan varierar beroende på utrymmet mellan partiklarna och det ämne som finns i det utrymmet. Det beror på ett antal variabler såsom mätmetoden, mängden fukt i materialet, hur materialet hanteras med mera. Vanligtvis uttrycks denna egenskap på en så kallad ”ugnstorr” basis och utesluter därigenom ytterligare vikt som tillförts av fukt som blandas in i ämnet.

Det kan också betecknas som ”fritt sedimenterat” eller ”hällt” när ämnet helt enkelt hälls i ett kärl eller som ”tappat” när det komprimeras. Om ämnet är komprimerat, görs det vanligtvis enligt någon standardiserad specifikation så att jämförelser mellan prover är ganska konsekventa. Om det finns flera komprimeringsspecifikationer som används, kan ett prov beskrivas till exempel som ”tappad 150 gånger” eller vilket nummer som specifikationen angav.

Det finns ett antal sätt att mäta skrymdensitet beroende på ämnet, platsen där mätningen måste göras och så vidare. Ett vanligt exempel är kärnmetoden som är den metod som vanligtvis används för att mäta markens bulkdensitet. I denna metod tas ett jordprov med hjälp av ett kärnborrningsverktyg som drivs till önskat djup av jorden. Detta verktyg extraherar en känd volym jord, som sedan torkas och vägs. Verktyget som används extraherar en fast volym jord, så det är bara vikten som behöver bestämmas för att göra beräkningen. Andra metoder kan också användas som innebär att bestämma både vikt och volym.

Bulkdensitet är en särskilt viktig variabel med hänsyn till markkvaliteten av ett antal skäl. I jordbrukshänseende kan det vara en indikator på förmågan hos syre och vatten att röra sig genom marken, vilket är nödvändigt för grödans tillväxt. Jord med hög bulkdensitet som packats ihop relativt tätt kan hindra både rottillväxt ner i jorden och plantor från markytan. I stadsmiljöer kan det också hindra vatten från att tränga in i marken vilket leder till ökad avrinning av regnvatten och försämrad vattenkvalitet.

Även om skrymdensitet oftast förknippas med jord, kan det också vara ett relevant mått för en mängd andra material. Det kan till exempel vara en viktig åtgärd för läkemedel och kemikalier, där exakt information om ämnena är avgörande för säkerheten. Dehydrerade livsmedel, såsom torkade mjölkprodukter, eller kosmetika i pulverform kan också mätas i termer av bulkdensitet för tillverknings- eller förpackningsändamål.