TAPPED DENSITY

TAPPED  DENSITY:- The  tapped  density  is  an  increased  bulk  density  attained  after  mechanically  tapping  a container  containing  the  powder  sample.   The  tapped  density  is  obtained  by  mechanically  tapping  a  graduated  measuring  cylinder  or vessel  containing  the  powder  sample.  After  observing  the  initial  powder  volume  or  mass,  the measuring  cylinder  or  vessel  is  mechanically  tapped,  and  volume  or  mass  readings  are  taken until  little  further  volume  or  mass  change  is  observed.  The  mechanical  tapping  is  achieved  by raising  the  cylinder  or  vessel  and  allowing  it  to  drop,  under  its  own  mass,  a  specified  distance by  either  of  three  methods  as  described  below.  Devices  that  rotate  the  cylinder  or  vessel during  tapping  may  be  preferred  to  minimize  any  possible  separation  of  the  mass  during tapping down.

Method  A :- The  apparatus  consists  of  the  following:

a 250 ml graduated  cylinder  (readable  to  2  ml)  with  a  mass  of 220  ±  44  g

a  settling  apparatus  capable  of  producing,  in  1  minute,  either  nominally  250  ±  15  taps from  a  height  of  3  ±  0.2  mm,  or  nominally  300  ±  15  taps  from  a  height  of  14  ±  2  mm.  The support  for  the  graduated  cylinder,  with  its  holder,  has  a  mass  of  450  ±  10  g.

Procedure

Proceed  as  described  above  for  the  determination  of  the  bulk  volume  (V0).  Secure the  cylinder  in  the  holder.  Carry  out  10,  500  and  1250  taps  on  the  same  powder  sample  and read  the  corresponding  volumes  V10,  V500  and  V1250  to  the  nearest  graduated  unit.  If  the difference  between  V500  and  V1250  is  less  than  or  equal  to  2  ml,  V1250  is  the  tapped  volume.  If the  difference  between  V500  and  V1250  exceeds  2  ml,  repeat  in  increments  such  as  1250  taps, until  the  difference  between  succeeding  measurements  is  less  than  or  equal  to  2  ml.  Fewer taps  may  be  appropriate  for  some  powders,  when  validated.  Calculate  the  tapped density  (g/ml)  using  the  formula  m/Vf  in  which  Vf  is  the  final  tapped  volume.  Generally, replicate  determinations  are  desirable  for  the  determination  of  this  property.  Specify  the  drop height  with  the  results. If  it  is  not  possible  to  use  a  100  g  test  sample,  use  a  reduced  amount  and  a  suitable  100  ml graduated  cylinder  (readable  to  1  ml)  weighing  130  ±  16  g  and  mounted  on  a  holder  weighing 240  ±  12  g.  The  modified  test  conditions  are  specified  in  the  expression  of  the  results.

Method  B

Procedure

Proceed  as  directed  under  Method  A  except  that  the  mechanical  tester  provides  a fixed  drop  of  3  ±  0.2  mm  at  a  nominal  rate  of  250  taps  per  minute.

Method  C

Procedure

Proceed  as  described  in  Method  C  for  measuring  the  bulk  density  using  the measuring  vessel  equipped  with  the  cap.  The  measuring  vessel  with  the  cap is  lifted  50-60  times  per  minute  by  the  use  of  a  suitable  tapped  density  tester.  Carry  out 200  taps,  remove  the  cap  and  carefully  scrape  excess  powder  from  the  top  of  the  measuring vessel  as  described  in  Method  C  for  measuring  the  bulk  density.  Repeat  the  procedure  using 400  taps.  If  the  difference  between  the  two  masses  obtained  after  200  and  400  taps  exceeds 2%,  carry  out  a  test  using  200  additional  taps  until  the  difference  between  succeeding measurements  is  less  than  2%.  Calculate  the  tapped  density  (g/ml)  using  the  formula  Mf/100 where  Mf  is  the  mass  of  powder  in  the  measuring  vessel.  Record  the  average  of three  determinations  using  three  different  powder  samples.  The  test  conditions  including tapping height are specified in the expression of the results.

MEASURES OF POWDER COMPRESSIBILITY

Because  the  interparticulate  interactions  influencing  the  bulking  properties  of  a  powder  are also  the  interactions  that  interfere  with  powder  flow,  a  comparison  of  the  bulk  and  tapped densities  can  give  a  measure  of  the  relative  importance  of  these  interactions  in  a  given powder.  Such  a  comparison  is  often  used  as  an  index  of  the  ability  of  the  powder  to  flow,  for example  the  Compressibility  index  or  the  Hausner  ratio. The  Compressibility  index  and  Hausner  ratio  are  measures  of  the  propensity  of  a  powder  to  be compressed  as  described  above.  As  such,  they  are  measures  of  the  powder  ability  to  settle  and they  permit  an  assessment  of  the  relative  importance  of  interparticulate  interactions.  In  a  freeflowing  powder,  such  interactions  are  less  significant,  and  the  bulk  and  tapped  densities  will be  closer  in  value.  For  poorer  flowing  materials,  there  are  frequently  greater  interparticulate interactions,  and  a  greater  difference  between  the  bulk  and  tapped  densities  will  be  observed. These  differences  are  reflected  in  the  Compressibility  Index  and  the  Hausner  Ratio.

Compressibility  index:- 100(Vo-Vf)/Vo

where

Vo - unsettled  apparent  volume,
Vf - final  tapped  volume.

Hausner Ratio: Vo/Vf

Depending  on  the  material,  the  compressibility  index  can  be  determined  using  V10  instead  of V0. If V10 is used, it is clearly stated in the results.