1.3. Densidade

DENSIDADE

A densidade é uma grandeza que expressa a relação entre a massa de uma substância e o volume que esta ocupa. É determinada pela expressão ρ = m/V e a unidade do SI é o kg/m³ (quilograma por metro cúbico). É uma propriedade que sofre variações significativas com a temperatura: para a mesma massa, um aumento da temperatura implica um aumento do volume e, consequentemente, uma diminuição da densidade; pelo contrário, uma descida da temperatura tem o efeito oposto (como já referido, a água é uma exceção). A densidade é uma propriedade intensiva, permitindo-nos diferenciar algumas substâncias de outras.

A densidade relativa é a densidade de uma substância expressa em relação a outra que é tomada como referência. As substâncias de referência são a água, para sólidos e líquidos, e o ar, para gases e vapores. Por conseguinte, a densidade relativa é um valor adimensional, ou seja, não tem unidade, porque expressa simplesmente quantas vezes é maior ou menor do que a densidade da substância de referência. Vejamos alguns exemplos: a densidade relativa do mercúrio é 13,6, o que indica que é mais de treze vezes superior à da água e, obviamente, muito mais pesado. O dióxido de carbono tem uma densidade relativa de 1,5, o que significa que é uma vez e meia mais denso que o ar.

A densidade é um indicador imediato do comportamento da substância em termos de movimento e dispersão. Nas fichas técnicas e bases de dados de produtos químicos, pode constar a densidade absoluta ou, o que é mais comum, a densidade relativa em relação à água e ao ar. Estes valores indicam-nos o comportamento que o produto terá em ambos os meios. É importante comparar ambos os valores, especialmente quando se trata de líquidos altamente voláteis, pois as duas fases podem apresentar comportamentos diferentes. Por exemplo, a gasolina é mais leve que a água, mas os seus vapores são quase quatro vezes mais pesados que o ar, pelo que se acumularão nas áreas mais baixas.

É importante referir que os valores indicados numa ficha de dados de segurança (FDS) se referem à mesma temperatura do meio de referência. Por conseguinte, as fugas de gás, especialmente de gases liquefeitos e criogénicos, mesmo quando a sua densidade é inferior à do ar, serão mais pesadas nos primeiros momentos devido à queda repentina da temperatura durante a expansão. Só quando atingirem o equilíbrio térmico com o ambiente é que se comportarão de acordo com o valor indicado de 1,5, o que significa que são uma vez e meia mais densos do que o ar.