Специфические физические свойства единичных экземпляров товаров

Они устанавливаются только для единичных экземпляров, которые характеризуются целостностью. Их можно подразделить на следующие группы: структурно-механические, теплофизические, электрические, оптические и акустические.

Следует отметить, что эти группы физических свойств выполняют двойную функцию: они предназначены не только для количественных, но и для качественных характеристик товаров.

Механические свойства — особенности товаров, проявляющиеся при ударных, сжимающих, растягивающих и других воздействиях. Эти свойства называют также реологическими. Они характеризуют способность товаров сопротивляться приложенным внешним силам или изменяться под их воздействием. К ним относятся прочность, твердость, упругость, эластичность, пластичность, вязкость.

Прочность — способность твердого тела сопротивляться разрушению при приложении к нему внешней силы при растяжении и сжатии.

Это одно из важнейших структурно-механических свойств. Прочность материала зависит от его структуры и пористости. Материалы, имеющие линейное расположение частиц и меньшую пористость, более прочные. Чем прочнее изделие, тем меньше оно разрушается или деформируется.

Если пищевые продукты недостаточно прочные, увеличивается количество лома, крошки, а у непродовольственных товаров — боя (посуда), разрывов (ткани, одежда и обувь), деформаций (деревянные стройматериалы).

Нагрузка, при которой товары разрушаются, называется разрушающей. Показателем этого свойства является разрушающее напряжение (предел прочности). Разрушающее напряжение (s_b,МПа) — отношение максимальной нагрузки, предшествующей разрушению (Р_b, Н), к первоначальной площади поперечного сечения объекта (S_о,м²). Рассчитывают его по формуле

s_{b =} Р_b/ S_о.

Твердость — местная краевая прочность тела, которая характеризуется сопротивлением проникновению в него другого тела. Определяют твердость с помощью, прибора пенетрометра.

Твердость товаров зависит от их природы, структуры, размеров и расположения атомов, а также сил межмолекулярного сцепления.

Показатели твердости, например, применяют при оценке качества металлических, фарфоровых, фаянсовых, каменных и деревянных изделий, определяя их функциональные (для инструментов) и/или санитарно-гигиенические свойства (посуда).

Деформация — способность объекта изменять размеры, форму и структуру под влиянием внешних воздействий, вызывающих смещение отдельных частиц по отношению друг к другу.

Деформация товаров зависит от величины и вида нагрузки, структуры и физико-химических свойств объекта. Нагрузки классифицируются по площади приложения, времени действия и характеру воздействия (рис. 12) и выражаются в Паскалях (Па).

Распределительные нагрузки действуют на всю площадь объекта, сосредоточенные — на отдельный его участок, создавая высокое давление, которое приводит к разрушению на значительной площади. Например, воздушный поток не разрушает лобовое стекло автомобиля, так как равномерно распределен по его площади. В то же время при попадании в лобовое стекло небольшого камня могут появиться многочисленные трещины.

Рис. 12 Классификация нагрузок.

Периодические нагрузки — нагрузки, повторяющиеся через определенные периоды времени. Они могут быть однократными и многократными. Например, однократной нагрузке подвергается кожа при пошиве обуви, а при ходьбе возникают многократные нагрузки. Наиболее разрушающее воздействие оказывают знакопеременные многократные нагрузки, при которых постоянно изменяется направление нагрузки.

Постоянные нагрузки не изменяются в течение определенного периода времени. Например, при хранении товаров в штабеле каждый нижележащий слой испытывает постоянную нагрузку массы верхних слоев товара.

Статические нагрузки — нагрузки, постоянно и постепенно действующие без толчков и ударов, вследствие чего не происходит ускорение частиц тела. Примером таких нагрузок может служить нагрузка на пол мебели, хранящихся товаров и т. п.

Динамические нагрузки действуют на объект мгновенно, толчками, сообщая заметные ускорения частицам тела. Эта нагрузки чаще вызывают различные деформации товаров

Деформации могут быть обратимыми и необратимыми. При обратимой деформации первоначальные размеры, форма и структура тела восстанавливаются полностью после снятия нагрузки, а при необратимой не восстанавливаются. Способность к обратимым деформациям характеризуется упругостью и эластичностью, разница между которыми заключается во времени, в течение которого восстанавливаются исходные параметры. Необратимые деформации обусловлены плотностью.

Упругость — способность объекта к мгновенно обратимым деформациям. Этим свойствам характеризуются такие товары, как, например, резиновые надувные изделия (шины, игрушки и т. п.).

Эластичность  способность объекта, к обратимым. деформациям в течение определенного времени. Это свойство используется при оценке качества хлеба (состояние мякиша), мяса и рыбы, клейковины теста.

Эластичность кожи, тканей имеет значение при эксплуатации изделий из них. Чем выше эластичность, тем больше срок носки одежды и обуви, меньше сминаемость.

Пластичность — способность объекта к необратимым деформациям, вследствие чего изменяется первоначальная форма, а после прекращения внешнего воздействия сохраняется новая форма.

Пластичность сырья и полуфабрикатов используется приформовании готовых изделий. Так, благодаря пластичности пшеничного теста можно придавать определенную форму кондитерским изделиям.

При перевозке, хранении и реализации следует учитывать способность единичных экземпляров товаров к деформациям и зависимость ее от механических нагрузок и температуры товара. Так, пищевые жиры, маргариновая продукция, коровье масло, хлеб при низких температурах обладают относительно высокой прочностью, а при повышенных температурах — пластичностью. Поэтому перевозка, например, горячего (неостывшего) хлеба может привести к деформированию изделий и увеличению процента санитарного брака.

Следует отметить, что тел, способных только к обратимым или необратимым деформациям, практически нет. В определенных условиях при некоторой нагрузке тело проявляет только один вид деформации — обратимую или необратимую. Другие виды деформаций равны нулю. В каждом материале или товаре проявляются различные виды деформации, но одним в большей степени присущи обратимые деформации, упругость, эластичность (например, резина), а другим — пластичные. Изменение условий может вызвать существенное изменение свойств. Например, необожженная глина обладает пластичностью, а обожженная утрачивает это свойство.

Переход упругих деформаций в пластические называется релаксацией. Примером может служить деформация некоторых товаров при длительном или кратковременном воздействии на них внешней силы (деформация плодов и овощей под воздействием силы тяжести верхних слоев, свежевыпеченного хлеба при ударах или давлении). При этом товар может частично или полностью утрачивать способность восстанавливать свою форму вследствие изменения взаимного расположения частиц. Время, в течение которого товар под воздействием внешней силы полностью утрачивает способность восстанавливать свою форму, называется периодом релаксации.

Таким образом, возникающие деформации могут быть подразделены на упругие, эластичные и пластичные. Принципиальные различия между ними заключаются в структурных изменениях, происходящих под воздействием внешней силы. При упругих и эластичных деформациях изменяется расстояние между частицами, а при пластичных — их взаимное расположение.

Упругие деформации наиболее присущи товарам, имеющим кристаллическую структуру, эластичные — товарам, состоящим из высокомолекулярных органических соединений (белки, крахмал и т. п.), пластичные — товарам, обладающим слабыми связями между отдельными частицами. Упругие и эластичные деформации являются обратимыми, а пластичные — необратимыми.

Вязкость (внутреннее трение) — свойство газов, жидкостей и твердых тел, обусловливающее сопротивление слоев относительному перемещению под действием внешних сил. Для твердых тел вязкость рассматривается как сопротивление развитию остаточных деформаций.

Вязкость зависит от химического состава (содержания воды, сухих веществ, жира) и температуры товара. При повышении содержания воды и жира, а также температуры снижается вязкость сырья, полуфабрикатов и готовых изделий, что облегчает их приготовление.

Теплофизические свойства, характеризующие индивидуальное термодинамическое состояние единичных экземпляров товаров, — это термодинамическая температура, а также температура плавления, застывания и замораживания. Последние характеризуют только товар и неприсущие в целом товарной партии.

Температура плавления и застывания — температура, при которой отдельные компоненты товаров переходят из твердого состояния в жидкое (плавление) или из жидкого в твердое.

При выборе температурных режимов транспортирования и хранения необходимо учитывать температуру плавления и застывания, чтобы избежать ухудшения качества и количественных потерь.

Температура замерзания — температура, при которой вода переходит из жидкого состояния в твердое.

Замерзание по-разному влияет на качество потребительских товаров. При образовании кристаллов льда объем продукта увеличивается, что приводит к разрушению стеклянной тары и вздутию металлической или полимерной. Кроме того, нарушается свойственная товару структура, вследствие чего ухудшается его качество (консистенция, для пищевых продуктов — усвояемость); гомогенизированные товары расслаиваются (например, шампуни, молоко, пюре, соки и т. п.).

Вместе с тем замораживание ряда пищевых продуктов (хлеба, плодов, овощей, мяса, рыбы) позволяет улучшить их сохраняемость и удлинить сроки хранения.

Температура замерзания служит одним из критериев при выборе температурного режима хранения, нижний предел которого зависит от способности товаров переносить замораживание. Для товаров, качество которых ухудшается при замораживании, температура хранения должна быть выше температуры замерзания или близкой к ней. Температура замерзания большинства товаров колеблется в пределах от 0 до 5° С и зависит от содержания воды и сухих веществ, в том числе соли, сахаров и спирта. Чем выше содержание воды, тем ближе к 0°С температура замерзания товара.

Температура замерзания применяется в основном для характеристики пищевых продуктов (плодов и овощей, алкогольных и безалкогольных напитков, мяса, рыбы, молока). Однако этот показатель представляет интерес и для некоторых жидких парфюмерно-косметических товаров, а также товаров бытовой химии.

Электрофизические свойства — способность товаров изменяться под влиянием внешнего электрического поля.

Показателями этих свойств являются электропроводность и диэлектрическая проницаемость товаров. Их учитывают в первую очередь при оценке качества электротехнических товаров в меньшей степени — пищевых продуктов.

Электропроводность — способность объектов проводить электрический ток. По электропроводности все материальные объекты делят на проводники, полупроводники и изоляторы.

Проводники -— объекты с высокой электропроводностью (в пределах от 10 ^-6 до 10 ^-2 Ом • см). К ним относятся вода, металлы, электролиты — растворы солей, кислот и сахаров (например, напитки). Металлические проводники широко используют в электрических проводах, кабелях и шнурах.

Полупроводники — объекты со средней электропроводностью (в пределах от 10 ^-2 до 10¹² Ом • см), например, углерод, мышьяк, окись меди и т.п. Находят применение при производстве радиоприемников, телевизоров и холодильников.

Изоляторы — объекты с низкой электропроводностью (от 10¹⁴ до 10²² Ом • см) и высокой электрической прочностью. Применяются в качестве изолирующих материалов для электротехнических товаров и материалов. Хорошими изоляторами являются резина, стекло, фарфор, пластмассы, кожа, ткани и т. п.

Электропроводность материалов, применяемых для электротехнических товаров, служит одним из факторов обеспечения электротехнической безопасности.

Диэлектрическая проницаемость — величина, влияющая на количество энергии, которая может быть аккумулирована в форме электрического поля.

Диэлектрические свойства присущи потребительским товарам, которые представляют собой гетерогенные смеси, содержащие воду, водные растворы солей, а также белки, жиры и углеводы, относящиеся к разряду диэлектриков с потерями. Эти свойства проявляются в поляризации объекта под влиянием внешнего приложенного электрического поля.

Диэлектрическую проницаемость изучают для выявления изменений товаров в электромагнитных полях. Этот показатель зависит от температуры и химического состава объекта. Так, диэлектрические характеристики мышечной ткани мяса тем выше, чем ниже его жирность.

— свойства, обусловленные способностью товаров рассеивать, пропускать или отражать свет. К основным оптическим свойствам относятся цвет, блеск, прозрачность, преломляемость света, зависящие от отражательной, поглотительной или пропускающей способности объектов.

Цвет — один из важнейших показателей качества, который может быть охарактеризован и количественно. Цвет товаров зависит от их отражательной способности.

Цвет характеризуется цветовым тоном, яркостью, светлотой и насыщенностью.

Цветовой тон зависит от спектрального состава света, попадающего на сетчатку глаза, чувствительные элементы которой воспринимают три основных цветовых тона: красный, синий, желтый. Остальные цвета являются переходными.

Яркость характеризуется количеством световой энергии, которую товар излучает, а светлота — количеством световой энергии, которое товар отражает. Например, товары, имеющие розовый, бледно-желтый, бледно-голубой цвета, отражают меньше световой энергии, чем интенсивно красный, желтый или голубой цвет.

Насыщенность цвета — способность объекта избирательно пропускать или отражать свет в разной степени. Чем выше степень избирательного отражения света, тем яснее выражен цветовой тон. Например, наибольшей степенью отражения характеризуется идеально белый цвет.

Прозрачность обусловлена пропускающей способностью товара. Наибольшей пропускающей способностью обладают истинные растворы. Жидкие прозрачные напитки, парфюмерные товары, изделия из стекла отличаются высокой пропускающей способностью

Преломляемость - способность объекта преломлять световые лучи, зависящая от содержания растворимых веществ, различных включений, состояния поверхности и другихфакторов.

Преломляемость используют для определения концентрации растворимых веществ.

Акустические свойства – способность товаров издавать (излучать), поглощать и проводить звук.

Спектр звука — совокупность простых гармоничных колебаний. Спектр бывает сплошным и линейчатым. Сплошной спектр состоит из непериодических колебаний, энергия которых распределена в широкой области частот и воспринимается как шумы. Линейчатый спектр отличается периодичностью колебаний с определенным соотношением частот, кратных частоте основного, наиболее медленного, колебания. Таким спектром характеризуются, например, музыкальные звуки.

Скорость звука — показатель, определяемый как произведение длины волны на частоту. Выражается в м/с и зависит от природы, структуры и температуры объекта, в котором распространяется. Ниже приведена скорость звука (м/с) в разных объектах: воздух — 330; вода — 1400; сталь — 5000; древесина — 2000— 5700. Сила (интенсивность) звука — мощность звуковых колебаний, проходящих через единицу поверхности, расположенную перпендикулярно направлению распространения звука.

Тон звука — звуковые колебания, мощность определенную периодичность во времени. Различают высоту тона, определяемую частотой основного колебания, образующего тембр звуков и придающего им определенную окраску. Звуковые частоты делятся на интервалы, за единицу измерения которых принята октава.

Некоторые материалы обладают резонирующей способностью, т. е. способностью усиливать звук без искажения тона.

Акустические свойства материалов или изделий имеют практическое значение для количественных характеристик ряда потребительских товаров. В зависимости от акустических свойств можно выделить три группы товаров: звуковые или аудиотовары; звукопроводящие; звукоизоляционные.

Аудиотовары предназначены для извлечения звуков, а также их записи, хранения и воспроизведения. К ним относятся музыкальные инструменты и аудиотовары. Последние, в свою очередь, подразделяют на технические устройства (магнитофоны, проигрыватели, телевизоры, радиоприемники, видеомагнитофоны и т. п.) и носители звуковой информации (аудио- и видеокассеты, грампластинки, диски и т. п.).

При оценке качества этих аудиотоваров применяют две группы показателей: показатели, характеризующие физические константы звука (частоту, интенсивность, тембр и т. п.); показатели, характеризующие психофизиологическое воздействие звука на организм человека (уровень громкости, уровень звукового давления, частотный интервал и др.).

Звукопроводящие товары обладают способностью проводить звуковые колебания. На эту способность влияют материал, состав, структура и температура изделия.

Звукопроводность используют на практике при оценке качества посуды. По звуку при постукивании по посуде можно выявить трещины, незаметные невооруженным глазом.

Косвенная оценка некоторых показателей качества отдельных пищевых продуктов основана на их способности издавать и пропускать звуки. Например, звонкий звук при встряхивании или постукивании замороженных продуктов (пельмени, плоды, овощи, мясо и рыба) свидетельствует об их твердой консистенции и хорошей заморозке. Глухой звук при постукивании арбуза считается показателем незрелости, а звонкий — достаточной степени зрелости, хотя эти признаки не всегда достоверны.

Звукоизоляционные товары характеризуются низкой звукопроводностью или высокой способностью отражать звуковые колебания. Благодаря этому их используют как звукоизоляторы. Оценивают эти товары по коэффициенту звукоизоляции.

Высокий коэффициент звукоизоляции имеют волокнистые и пористые материалы (вата, войлок, асбест). Хорошими звукоотражающими свойствами обладают металлы и стекло. Так, коэффициент звукоизоляции алюминия составляет 16 дБ, а стали — 73 дБ.