ISO 1183-1:2025
(Main)Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 1: Immersion method, liquid pycnometer method and titration method
Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 1: Immersion method, liquid pycnometer method and titration method
This document specifies three methods for the determination of the density of non-cellular plastics in the form of void-free moulded or extruded objects, as well as powders, flakes and granules. — Method A: Immersion method, for solid plastics (except for powders) in void-free form. — Method B: Liquid pycnometer method, for particles, powders, flakes, granules or small pieces of finished parts. — Method C: Titration method, for plastics in any void-free form. NOTE Density is frequently used to follow variations in physical structure or composition of plastic materials. Density can also be useful in assessing the uniformity of samples or specimens. Often, the density of plastic materials depend upon the choice of specimen preparation method. When this is the case, precise details of the specimen preparation method are intended to be included in the appropriate material specification. This note is applicable to all three methods. Annex C provides further information for calculating the volume of the specimen used for the determination of the density in the case that method A (the immersion method) is applied.
Plastiques — Méthodes de détermination de la masse volumique des plastiques non alvéolaires — Partie 1: Méthode par immersion, méthode du pycnomètre en milieu liquide et méthode par titrage
Le présent document spécifie trois méthodes de détermination de la masse volumique des plastiques non alvéolaires sous forme d’objets moulés ou extrudés exempts de cavités fermées, ainsi que de poudres, de paillettes ou de grains. — Méthode A: méthode par immersion, pour les plastiques solides exempts de cavités fermées (excepté les poudres). — Méthode B: méthode du pycnomètre en milieu liquide, pour les particules telles que les poudres, les paillettes, les grains ou les parties finies réduites en petits morceaux. — Méthode C: méthode par titrage, pour les plastiques exempts de cavités fermées. NOTE La masse volumique est fréquemment utilisée pour suivre les variations de la structure physique ou de la composition des matériaux plastiques. La masse volumique peut également se révéler utile pour évaluer l’uniformité des échantillons ou des éprouvettes. La masse volumique des matériaux plastiques dépend souvent du choix de la méthode de préparation de l’échantillon. Lorsque cela est applicable, des détails précis de la méthode de préparation de l’échantillon doivent être donnés dans les spécifications appropriées relatives à la matière. Cette note s’applique à chacune des trois méthodes. L'Annexe C fournit des informations complémentaires pour le calcul du volume de l'échantillon utilisé pour la détermination de la masse volumique dans le cas où la méthode A (méthode par immersion) est appliquée.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 1183-1
Fourth edition
Plastics — Methods for determining
2025-06
the density of non-cellular
plastics —
Part 1:
Immersion method, liquid
pycnometer method and
titration method
Plastiques — Méthodes de détermination de la masse volumique
des plastiques non alvéolaires —
Partie 1: Méthode par immersion, méthode du pycnomètre en
milieu liquide et méthode par titrage
Reference number
© ISO 2025
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Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols . 1
3.1 Terms and definitions .1
3.2 Symbols .2
4 Conditioning and test atmosphere . 2
5 Methods . 3
5.1 Method A — Immersion method .3
5.1.1 Apparatus .3
5.1.2 Immersion liquid .4
5.1.3 Specimens .4
5.1.4 Procedure .4
5.2 Method B — Liquid pycnometer method .7
5.2.1 Apparatus .7
5.2.2 Immersion liquid .7
5.2.3 Specimens .7
5.2.4 Procedure .7
5.3 Method C — Titration method .8
5.3.1 Apparatus .8
5.3.2 Immersion liquids .8
5.3.3 Specimens .8
5.3.4 Procedure .9
6 Precision . 9
7 Test report . 9
Annex A (informative) Liquid systems suitable for use in Method C .11
Annex B (normative) Determination of air density .12
Annex C (informative) Determination of specimen volume . 14
Annex D (informative) Derivation of formulae .16
Annex E (informative) Precision statement .18
Bibliography .20
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 5, Physical-
chemical properties, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical
Committee CEN/TC 249, Plastics, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO
and CEN (Vienna Agreement).
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 1183-1:2019), which has been technically
revised.
The main changes are as follows.
— In Clause 4, the temperature specifications of the immersion liquid and air have been added.
— In 5.1, an alternate version of the immersion method has been introduced which does not need a wire to
suspend the specimen.
— In 5.1, the technical requirements for the pycnometer, the thermometer and the immersion liquids have
been revised.
— In 5.1, the (classic) procedure using a wire to suspend the specimen has been clarified.
— In 5.1.4, the formulae for the calculation of the density have been revised to include the buoyancy in air.
— Clause 6 has been deleted, the buoyancy correction has been moved to 5.1.4.4 and the calculation of the
density of air has been moved to Annex B.
— Annex B (changed from informative to normative) has been shortened to cover the calculation of air only.
The method of correction for buoyancy of air has been revised and is now included in Formulae (3) and
(4) in 5.1.4.4.
— Annex C has been added to present formulae for the determination of the volume of specimens measured
by the immersion method.
— Annex D has been added to explain the updated formulae in 5.1 and Annex C.
iv
— Precision data has been added in Annex E.
A list of all parts in the ISO 1183 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
v
International Standard ISO 1183-1:2025(en)
Plastics — Methods for determining the density of non-
cellular plastics —
Part 1:
Immersion method, liquid pycnometer method and
titration method
WARNING — The use of this document can involve hazardous materials, operations or equipment.
This document does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its
use. It is the responsibility of the user of this document to establish appropriate health and safety
practices prior to its use.
1 Scope
This document specifies three methods for the determination of the density of non-cellular plastics in the
form of void-free moulded or extruded objects, as well as powders, flakes and granules.
— Method A: Immersion method, for solid plastics (except for powders) in void-free form.
— Method B: Liquid pycnometer method, for particles, powders, flakes, granules or small pieces of
finished parts.
— Method C: Titration method, for plastics in any void-free form.
NOTE Density is frequently used to follow variations in physical structure or composition of plastic materials.
Density can also be useful in assessing the uniformity of samples or specimens. Often, the density of plastic materials
depend upon the choice of specimen preparation method. When this is the case, precise details of the specimen
preparation method are intended to be included in the appropriate material specification. This note is applicable to all
three methods.
Annex C provides further information for calculating the volume of the specimen used for the determination
of the density in the case that method A (the immersion method) is applied.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 291, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing
ISO 472, Plastics — Vocabulary
3 Terms, definitions and symbols
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 472 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1.1
mass
m
quantity of matter contained in a body
Note 1 to entry: It is expressed in kilograms (kg) or grams (g).
3.1.2
apparent mass
m
X
mass of a body obtained by measuring its weight in a medium X using an appropriately calibrated balance
Note 1 to entry: It is expressed in kilograms (kg) or grams (g).
3.1.3
density
ρ
3 3
ratio of the mass m of a sample to its volume V (at the test temperature T), expressed in kg/m , kg/dm (g/
cm ) or kg/l (g/ml)
[1]
Note 1 to entry: The following terms, based upon ISO 80000-4 , are given in 3.2 for clarification.
3.2 Symbols
Term Symbol Formulation Units
kg/m
3 3
Density ρ m/V kg/dm (g/cm )
kg/l (g/ml)
m /kg
3 3
Specific volume v V/m (= 1/ρ) dm /kg (cm /g)
l/kg (ml/g)
4 Conditioning and test atmosphere
The test atmosphere shall be in accordance with ISO 291, class 2.
The temperature of the immersion liquid shall be in accordance with the temperature requirements of
ISO 291, class 2.
For the immersion method and only if the density of the immersion liquid is taken for the actual temperature
of the immersion liquid (see 5.1.4.1), the air temperature may be within 18 °C to 28 °C instead of the
stricter requirements from ISO 291. If the buoyancy in air is neglected or the density of air is taken as the
approximate value (see 5.1.4.4), controlling of the air humidity is usually not required.
In general, conditioning specimens to constant temperature is not required, because the determination itself
brings the specimen to the constant temperature of the test.
Specimens which change in density during the test to such an extent that the change is greater than the
required accuracy shall be conditioned prior to measurement in accordance with the applicable material
specification. When changes in density with time or atmospheric conditions are the primary purpose of
the measurements, the specimens shall be conditioned as described in the material specification and, if no
material specification exists, then as agreed upon by the interested parties.
5 Methods
5.1 Method A — Immersion method
5.1.1 Apparatus
5.1.1.1 Analytical balance or instrument specifically designed for measurement of density, with a
precision of ±0,1 mg.
An automatically operating instrument may be used. The calculation of density may be done automatically
using a computer or software integrated into the analytical balance.
5.1.1.2 Immersion vessel, a beaker or other wide-mouthed container with a diameter of at least 50 mm
and of suitable size for holding the immersion liquid.
5.1.1.3 Stationary support, e.g. a pan straddle, to hold the immersion vessel.
5.1.1.4 Specimen holders (optional), to weigh the specimens in air, e.g. a pan or platform, as well as
immersed in the immersion liquid, e.g. a basket suspended on a carrier bracket attached to the weighing
platform (see Figure 1).
Specimen holders for weighing immersed samples may be designed in such a way that is suitable both
for floating and for sinking specimens, e.g. by using an inverted basket for floating specimen. For floating
specimens placing a suitable rear weight on the weighing platform may be required.
a) Weighing in air b) Weighing in the immersion c) Weighing in the immersion
liquid for sinking specimens liquid for floating specimens
[2]
Figure 1 — Examples of specimen holders
Specimen holders may be suspended using two wires of diameter 0,8 mm or less.
5.1.1.5 Temperature measuring device, suitable to measure the temperature of the immersion liquid
(5.1.2) in the required range (see Clause 4) accurate to 0,5 K.
5.1.1.6 Wire (if required), corrosion-resistant, of diameter not greater than 0,5 mm, for suspending
specimens in the immersion liquid.
NOTE The wire can be made of any suitable material such as metal or plastics, etc.
5.1.1.7 Sinker (if required), of suitable mass to ensure complete immersion of the specimen, for use when
the density of the specimen is less than that of the immersion liquid.
5.1.1.8 Pycnometer (if required), preferably equipped with a side-arm overflow capillary, for determining
the density of the immersion liquid when this liquid is not water. The pycnometer shall be equipped with
a temperature measuring device, suitable to measure the temperature in the required range (see 5.1.4.1)
accurate to 0,5 K.
If a calibrated pycnometer of known volume is used, the process of determining the density of the immersion
liquid may be simplified (see 5.1.4.1).
5.1.1.9 Liquid bath (if required), capable of being thermostatically controlled to within ±0,5 K, for use in
determining the density of the immersion liquid.
5.1.2 Immersion liquid
Use deaerated, freshly distilled or deionized water, or another suitable liquid, containing not more than
0,1 % of a wetting agent to help in removing air bubbles. The liquid or solution with which the specimen
comes into contact during the measurement shall have no effect on the specimen.
Immersion liquids shall be handled in such a way that their density, measured according to 5.1.4.1 or
obtained from a certificate, is kept constant over the whole period of use.
NOTE A deviation of the density of the immersion liquid of 0,001 g/cm will result in an error of approximately
0,001 g/cm for the density of the specimen.
5.1.3 Specimens
Specimens may be in any void-free form except for powder. They shall be of a convenient size to give adequate
clearance between the specimen and the immersion vessel and should preferably have a mass of at least 1 g.
When cutting specimens from larger samples, proper equipment shall be used to ensure that the
characteristics of the material do not change. The surface of the specimen shall be smooth and free from
cavities to minimize the entrapment of air bubbles upon immersion in the liquid, otherwise errors will be
introduced.
5.1.4 Procedure
5.1.4.1 If necessary, determine the density of immersion liquids other than water as follows. Weigh the
pycnometer (5.1.1.8) empty ( m ) and then containing deaerated, freshly distilled or deionized water ( m
p pW
) at a temperature of 23 °C ± 0,5 °C (or 27 °C ± 0,5 °C, selected according to ISO 291). Weigh the same
pycnometer, after cleaning and drying, filled with the immersion liquid ( m ), also at a temperature of
pIL
23 °C ± 0,5 °C (or 27 °C ± 0,5 °C). Use the liquid bath (5.1.1.9) to bring the water and immersion liquid to the
correct temperature. Calculate the density, ρ , in grams per cubic centimetre, of the immersion liquid at
IL
23 °C (or 27 °C), using Formula (1):
mm−
pILp
ρρ= ⋅ (1)
IL W
mm−
pW p
where
m
is the apparent mass of the pycnometer filled with the immersion liquid, in g;
pIL
m
is the apparent mass of the pycnometer filled with water, in g;
pW
m
is the apparent mass of the empty pycnometer, in g;
p
ρ
is the density of water at 23 °C ± 0,5 °C (or 27 °C ± 0,5 °C), in g/cm .
W
If a calibrated pycnometer of known volume V is used, the density, ρ , in grams per cubic centimetre, of the
p IL
immersion liquid may be calculated using Formula (2) instead of Formula (1):
m
IL
ρ = (2)
IL
V
p
where
m
is the apparent mass of the immersion liquid, in g;
IL
V
is the volume of the calibrated pycnometer, in cm .
p
The density of water may be taken from a recognized source, see, for example, Reference [3].
The density of immersion liquids other than distilled or deionized water need not be measured provided
they are obtained from an accredited source and are accompanied by a certificate.
Measure the temperature of the immersion liquid in the immersion vessel (5.1.1.2) using the temperature
measuring device (5.1.1.5). The temperature of the immersion liquid shall conform with the temperature
requirements given in Clause 4.
If distilled or deionized water is used as the immersion liquid, take the density at that temperature from a
recognized source, see, for example, Reference [3]. For simplified, less accurate determination of the density,
the density of the water at 23 °C (or 27 °C) may be used instead. For immersion liquids other than water,
take the density ρ as determined by Formula (1) or Formula (2).
IL
5.1.4.2 Weigh the specimen, to the nearest 0,1 mg, in air. Record the apparent mass of the specimen
in air, m .
S,A
5.1.4.3 If the balance or instrument (5.1.1.1) is not equipped with specimen holders (5.1.1.4) that allow for
weighing of the specimen in air and in the immersion liquid, a wire (5.1.1.6) is used to suspend the specimen
in the immersion liquid.
Immerse the specimen in the immersion liquid (5.1.2), contained in the immersion vessel (5.1.1.2). Remove
any adhering air bubbles, e.g. using a fine wire. Weigh the immersed specimen to the nearest 0,1 mg. Record
the apparent mass of the specimen in the immersion liquid, m .
S,IL
If a wire is used to weigh the specimen in the immersion liquid, weigh both the specimen including the
suspending wire and the wire without specimen and record the apparent masses in the immersion liquid,
()mm+ and m . Take care that a very similar portion of the wire is immersed in both
S,IL W,IL W,IL
measurements.
NOTE 1 If the same portion of the wire is immersed in both measurements then the apparent mass of the wire is equal
in both measurements and will be eliminated by subtracting the results: mm+ −=mm , see Formula (4).
()
S,IL W,IL W,IL S,IL
However, if the immersion of the wire in the two measurements differs than the apparent mass of the wire will also differ
and it will not be eliminated entirely by subtracting the results. For a wire of diameter d and a difference in immersion
wire
d
wire
depth of Δx the difference in the apparent masses of the wire is approximately given by ΔΔmx≈⋅πρ⋅ ⋅ .
W,IL IL
EXAMPLE 1 For a wire with d =05, mm and using water as immersion liquid the error for the determination
wire
of m for a difference in immersion depth of Δx=05, mm will be Δm ≈01, mg. Therefore, it is important to
SI, L W,IL
keep Δx as small as possible and it is advantageous to use a wire with a small diameter.
...
Norme
internationale
ISO 1183-1
Quatrième édition
Plastiques — Méthodes de
2025-06
détermination de la masse
volumique des plastiques non
alvéolaires —
Partie 1:
Méthode par immersion, méthode
du pycnomètre en milieu liquide et
méthode par titrage
Plastics — Methods for determining the density of non-cellular
plastics —
Part 1: Immersion method, liquid pycnometer method and
titration method
Numéro de référence
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ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions et symboles . 2
3.1 Termes et définitions .2
3.2 Symboles .2
4 Conditionnement et atmosphère d’essai . 2
5 Méthodes . 3
5.1 Méthode A — Méthode par immersion .3
5.1.1 Appareillage.3
5.1.2 Liquide d’immersion .4
5.1.3 Échantillons .5
5.1.4 Mode opératoire . .5
5.2 Méthode B – Méthode du pycnomètre en milieu liquide .7
5.2.1 Appareillage.7
5.2.2 Liquide d’immersion .8
5.2.3 Échantillons .8
5.2.4 Mode opératoire . .8
5.3 Méthode C – Méthode par titrage .9
5.3.1 Appareillage.9
5.3.2 Liquides d’immersion .9
5.3.3 Échantillons .9
5.3.4 Mode opératoire .9
6 Fidélité . 10
7 Rapport d’essai . 10
Annexe A (informative) Systèmes de liquides appropriés pour la méthode C.11
Annexe B (normative) Détermination de la masse volumique de l’air .12
Annexe C (informative) Détermination du volume de l'échantillon .13
Annexe D (informative) Obtention des Formules . 14
Annexe E (informative) Déclaration de fidélité .16
Bibliographie .18
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de
l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 5, Propriétés
physicochimiques, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 249, Plastiques, du Comité européen de
normalisation (CEN), conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de
Vienne).
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 1183-1:2019), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— Dans l’Article 4, les spécifications de température du liquide d'immersion et de l'air ont été ajoutées.
— Au 5.1, une autre version de la méthode d'immersion a été introduite, qui ne nécessite pas de fil pour
suspendre l'échantillon.
— Au 5.1, les exigences techniques pour le pycnomètre, le thermomètre et les liquides d'immersion ont été
révisées.
— Au 5.1, le mode opératoire (classique) utilisant un fil pour suspendre l'échantillon a été clarifié.
— Au 5.1.4, les formules de calcul de la masse volumique ont été révisées pour inclure la poussée de l’air.
— L’Article 6 a été supprimée, la correction de poussée a été déplacée au 5.1.4.4 et le calcul de la masse
volumique de l'air a été déplacé à l'Annexe B.
— L'Annexe B (qui est passée d'informative à normative) a été raccourcie pour couvrir uniquement le calcul
de l'air. La méthode de correction pour la poussée de l'air a été révisée et est maintenant incluse dans les
formules (3) et (4) en 5.1.4.4.
iv
— L'Annexe C a été ajoutée pour présenter les formules de détermination du volume des échantillons mesuré
par la méthode d'immersion.
— L'Annexe D a été ajoutée pour expliquer les formules mises à jour au 5.1 et à l'Annexe C.
— Des données de fidélité ont été ajoutées à l'Annexe E.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 1183 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Norme internationale ISO 1183-1:2025(fr)
Plastiques — Méthodes de détermination de la masse
volumique des plastiques non alvéolaires —
Partie 1:
Méthode par immersion, méthode du pycnomètre en milieu
liquide et méthode par titrage
AVERTISSEMENT — L’utilisation du présent document peut impliquer l’exécution d’opérations et
l’utilisation de matières et d’équipements dangereux. Ce document n’a pas pour but de traiter tous les
problèmes de sécurité éventuels qui sont liés à son utilisation. Il incombe à l’utilisateur du présent
document de mettre en place des pratiques appropriées en matière d’hygiène et de sécurité avant de
l'utiliser.
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie trois méthodes de détermination de la masse volumique des plastiques non
alvéolaires sous forme d’objets moulés ou extrudés exempts de cavités fermées, ainsi que de poudres, de
paillettes ou de grains.
— Méthode A: méthode par immersion, pour les plastiques solides exempts de cavités fermées (excepté les
poudres).
— Méthode B: méthode du pycnomètre en milieu liquide, pour les particules telles que les poudres, les
paillettes, les grains ou les parties finies réduites en petits morceaux.
— Méthode C: méthode par titrage, pour les plastiques exempts de cavités fermées.
NOTE La masse volumique est fréquemment utilisée pour suivre les variations de la structure physique ou de la
composition des matériaux plastiques. La masse volumique peut également se révéler utile pour évaluer l’uniformité
des échantillons ou des éprouvettes. La masse volumique des matériaux plastiques dépend souvent du choix de la
méthode de préparation de l’échantillon. Lorsque cela est applicable, des détails précis de la méthode de préparation
de l’échantillon doivent être donnés dans les spécifications appropriées relatives à la matière. Cette note s’applique à
chacune des trois méthodes.
L'Annexe C fournit des informations complémentaires pour le calcul du volume de l'échantillon utilisé pour
la détermination de la masse volumique dans le cas où la méthode A (méthode par immersion) est appliquée.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 291, Plastiques — Atmosphères normales de conditionnement et d'essai
ISO 472, Plastiques — Vocabulaire
3 Termes, définitions et symboles
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 472 ainsi que les suivants
s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1.1
masse
m
quantité de matière contenue dans un corps
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en kilogrammes (kg) ou en grammes (g).
3.1.2
masse apparente
m
X
masse d’un corps obtenue par la mesure de son poids dans un milieu X en utilisant une balance étalonnée
appropriée
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en kilogrammes (kg) ou en grammes (g).
3.1.3
masse volumique
ρ
rapport de la masse m d’un échantillon à son volume V (à la température d’essai T), exprimé en kg/m , en
3 3
kg/dm (g/cm ) ou en kg/l (g/ml)
[1]
Note 1 à l'article: Les termes suivants, tirés de l’ISO 80000-4, sont indiqués en 3.2 pour clarification.
3.2 Symboles
Terme Symbole Formule Unités
kg/m
3 3
Masse volumique ρ m/V kg/dm (g/cm )
kg/l (g/ml)
m /kg
3 3
Volume massique v V/m (= 1/ρ) dm /kg (cm /g)
l/kg (ml/g)
4 Conditionnement et atmosphère d’essai
L’atmosphère d’essai doit être conforme à l’ISO 291, classe 2.
La température du liquide d'immersion doit également être conforme aux exigences de température de
l’ISO 291, classe 2.
Pour la méthode par immersion, si la masse volumique du liquide d'immersion est prise à la température
réelle du liquide d'immersion (voir 5.1.4.1), la température de l'air peut être comprise entre 18 °C et 28 °C
au lieu des exigences plus strictes de l’ISO 291. Si la poussée de l'air est négligée ou si la masse volumique
de l'air est prise en valeur approximative (voir 5.1.4.4), il n'est généralement pas nécessaire de contrôler
l'humidité de l'air.
En général, il n’est pas exigé de conditionner les échantillons à température constante car ils sont amenés à
la température constante de l’essai au cours de la détermination elle-même.
Les échantillons, dont la masse volumique varie pendant l’essai à tel point que cette variation peut
dépasser l’exactitude requise pour cette détermination, doivent être conditionnés avant le mesurage, selon
les spécifications applicables à la matière considérée. Lorsque les variations de la masse volumique avec
le temps ou les conditions atmosphériques sont le principal objet des mesurages, les échantillons doivent
être conditionnés conformément à la description donnée dans les spécifications relatives au matériau et,
en l’absence de toute spécification relative au matériau, conformément à un accord conclu entre les parties
intéressées.
5 Méthodes
5.1 Méthode A — Méthode par immersion
5.1.1 Appareillage
5.1.1.1 Balance analytique ou instrument spécifiquement conçu pour le mesurage de la masse
volumique, avec une précision de ±0,1 mg.
Un appareil automatique peut être utilisé. Le calcul de la masse volumique peut s’effectuer automatiquement
en utilisant un ordinateur ou un logiciel intégré à la balance analytique.
5.1.1.2 Récipient pour liquide d’immersion: un bécher ou tout autre récipient à col large avec un
diamètre de 50 mm au minimum et de dimensions appropriées pouvant contenir le liquide d’immersion.
5.1.1.3 Support fixe, tel qu’un trépied destiné à être utilisé avec la balance pour maintenir le récipient
d’immersion.
5.1.1.4 Porte-échantillons (facultatif), pour peser les échantillons dans l'air, par exemple un plateau ou
une plaque, ou bien immergés dans le liquide d'immersion, par exemple un panier suspendu à un support
fixé au plateau de la balance (voir la Figure 1).
Les porte-échantillons destinés à peser des échantillons immergés peuvent être conçus de manière à
convenir à la fois aux échantillons flottants et aux échantillons non- flottants, par exemple en utilisant un
panier inversé pour les échantillons flottants. Pour les échantillons flottants, il peut être nécessaire de
placer un contrepoids approprié sur le plateau de la balance.
a) Pesée dans l'air b) Pesée dans le liquide d'im- c) Pesée dans le liquide d'im-
mersion pour les échantillons mersion pour les échantillons
non- flottants flottants
[2]
Figure 1 — Exemples de porte-échantillons
Les porte-échantillons peuvent être suspendus à l'aide de deux fils d'un diamètre inférieur ou égal à 0,8 mm.
5.1.1.5 Dispositif de mesure de la température, capable de mesurer la température du liquide
d'immersion (5.1.2) dans la plage requise (voir l’Article 4) avec une exactitude de 0,5 K.
5.1.1.6 Fil (si nécessaire) résistant à la corrosion, de diamètre inférieur ou égal à 0,5 mm, permettant de
suspendre les échantillons dans le liquide d’immersion.
NOTE Le fil peut être fabriqué dans n'importe quel matériau approprié, tel que le métal ou le plastique, etc.
5.1.1.7 Plomb (si nécessaire), de masse appropriée pour garantir l’immersion complète de l’échantillon,
lorsque la masse volumique de celui-ci est inférieure à celle du liquide d’immersion.
5.1.1.8 Pycnomètre (si nécessaire), de préférence équipé d’un tube capillaire latéral de trop-plein, pour
déterminer la masse volumique du liquide d’immersion lorsque ce liquide n’est pas de l’eau. Le pycnomètre
doit être équipé d'un dispositif de mesure de la température, capable de mesurer la température dans la
plage requise (voir 5.1.4.1) avec une exactitude de 0,5 K.
Si un pycnomètre étalonné de volume connu est utilisé, le processus de détermination de la masse volumique
du liquide d'immersion peut être simplifié (voir 5.1.4.1).
5.1.1.9 Bain liquide (si nécessaire), pouvant être thermorégulé à ±0,5 K près, pour utilisation pour la
détermination de la masse volumique du liquide d’immersion.
5.1.2 Liquide d’immersion
Utiliser de l'eau dégazée, fraîchement distillée ou déionisée, ou un autre liquide approprié, contenant au plus
0,1 % d’un agent mouillant pour faciliter le départ des bulles d’air. Le liquide ou la solution dans lequel/
laquelle l’échantillon est immergé pendant le mesurage ne doit avoir aucune action sur l’échantillon.
Les liquides d'immersion doivent être manipulés de manière à ce que leur masse volumique, mesurée selon
5.1.4.1 ou obtenue à partir d'un certificat, soit maintenue constante pendant toute la durée d'utilisation.
NOTE Un écart de la masse volumique du liquide d'immersion de 0,001 g/cm entraînera une erreur d'environ
0,001 g/cm pour la masse volumique de l'échantillon.
5.1.3 Échantillons
Les échantillons peuvent se présenter sous toute forme exempte de cavités, à l’exception des poudres.
Ils doivent être de taille appropriée afin de laisser un espace suffisant entre l’échantillon et le récipient
d’immersion. Il convient que l’échantillon ait une masse d’au moins 1 g.
Des équipements adaptés doivent être utilisés pour garantir que, après la découpe à partir de grandes pièces,
les caractéristiques du matériau ne changent pas. La surface de l’échantillon doit être lisse et exempte de
cavités de façon à réduire au minimum toute rétention de bulles d’air pendant l’immersion dans le liquide,
sinon des erreurs seront introduites.
5.1.4 Mode opératoire
5.1.4.1 Si nécessaire, déterminer comme suit la masse volumique des liquides d’immersion autres que
l’eau. Peser le pycnomètre (5.1.1.8) vide ( m ), puis contenant de l’eau dégazée, fraîchement distillée ou
p
déionisée ( m ) à une température de 23 °C ± 0,5 °C (ou de 27 °C ± 0,5 °C, choisie conformément à l’ISO 291).
pW
Peser le même pycnomètre, après nettoyage et séchage, rempli avec le liquide d’immersion( m ), également
pIL
à une température de 23 °C ± 0,5 °C (ou de 27 °C ± 0,5 °C). Utiliser le bain liquide (5.1.1.9) pour amener l’eau
et le liquide d’immersion à la température correcte. Calculer la masse volumique, ρ , en grammes par
IL
centimètre cube, du liquide d’immersion à 23 °C (ou à 27 °C), à l’aide de la Formule (1):
mm−
pILp
ρρ= ⋅ (1)
IL W
mm−
pW p
où
m est la masse apparente du pycnomètre rempli avec le liquide d’immersion, en g;
pIL
m est la masse apparente du pycnomètre rempli avec de l’eau, en g;
pW
m est la masse apparente du pycnomètre vide, en g;
p
ρ est la masse volumique de l’eau à 23 °C ± 0,5 °C (ou à 27 °C ± 0,5 °C), en g/cm .
W
Si un pycnomètre étalonné de volume connu V est utilisé, la masse volumique, ρ , en grammes par
p IL
centimètre cube, du liquide d'immersion peut être calculée à l'aide de la Formule (2) au lieu de la Formule (1):
m
IL
ρ = (2)
IL
V
p
où
m est la masse apparente du liquide d’immersion, en g;
IL
V est le volume du pycnomètre étalonné, en cm .
p
La masse volumique de l'eau peut être obtenue à partir d'une source reconnue, voir, par exemple, la
Référence [3].
La masse volumique des liquides d’immersion autres que l’eau distillée ou déionisée peut ne pas être mesurée
à condition qu’ils proviennent d’une source accréditée et qu’ils soient accompagnés d’un certificat.
Mesurer la température du liquide d'immersion dans le récipient pour liquide d'immersion (5.1.1.2) à
l'aide du dispositif de mesure de la température (5.1.1.5). La température du liquide d'immersion doit être
conforme aux exigences de température indiquées dans l’Article 4.
Si l'eau distillée ou déionisée est utilisée comme liquide d'immersion, prendre la masse volumique à cette
température à partir d'une source reconnue, voir, par exemple, la Référence [3]. Pour une détermination
simplifiée et moins précise de la masse volumique, la masse volumique de l'eau à 23 °C (ou à 27 °C) peut être
utilisée. Pour les liquides d'immersion autres que l'eau, prendre la masse volumique ρ déterminée par la
IL
Formule (1) ou la Formule (2).
5.1.4.2 Peser l’échantillon, à 0,1 mg près, dans l’air. Enregistrer la masse apparente de l'échantillon dans
l'air, m .
S,A
5.1.4.3 Si la balance ou l'instrument (5.1.1.1) n'est pas équipé de porte-échantillons (5.1.1.4) permettant
la pesée de l'échantillon dans l'air et dans le liquide d'immersion, un fil (5.1.1.6) est utilisé pour suspendre
l'échantillon dans le liquide d'immersion.
Plonger l'échantillon dans le liquide d'immersion (5.1.2) contenu dans le récipient pour liquide d'immersion
(5.1.1.2). Éliminer les bulles d'air adhérentes, par exemple à l'aide d'un fil fin. Peser l'échantillon immergé à
0,1 mg près. Enregistrer la masse apparente de l'échantillon dans le liquide d'immersion, m .
S,IL
Si un fil est utilisé pour peser l'échantillon dans le liquide d'immersion, peser à la fois l'échantillon incluant le
fil de suspension et le fil sans l'échantillon et enregistrer les masses apparentes dans le liquide d'immersion,
mm+ et m . Veiller à ce qu'une quantité très similaire du fil soit immergée lors des deux
()
S,IL W,IL W,IL
mesurages.
NOTE 1 Si la même quantité de fil est immergée lors des deux mesurages, alors la masse apparente du fil est égale
lors des deux mesurages et sera éliminée en soustrayant les résultats: mm+ −=mm , voir la
()
S,IL W,IL W,IL S,IL
Formule (4). Toutefois, si l'immersion du fil diffère lors des deux mesurages, la masse apparente du fil sera alors
différente et la soustraction des résultats ne permettra pas de l'éliminer complètement. Pour un fil de diamètre d et
fil
une différence de profondeur d'immersion de Δx , la différence des masses apparentes du fil est approximativement
d
fil
donnée par ΔΔmx≈⋅πρ⋅ ⋅ .
W,IL IL
EXEMPLE 1 Pour un fil avec d =05, mm et en utilisant l'eau comme liquide d'immersion, l'erreur pour la
fil
détermination de m pour une différence de profondeur d'immersion Δx=05, mm sera Δm ≈01, mg. Il est
SI, L W,IL
donc important de maintenir Δx aussi petit que possible et il est avantageux d'utiliser un fil de
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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