ポリエチレンの完全結晶の密度を1.000 g/cm³、完全非晶の密度を0.850 g/cm³とする。密度0.925 g/cm³の試料の結晶化度(質量分率)はどれに最も近いか。

正解：C. 約54%

結晶部と非晶部の体積が足し合わされるとすると、質量基準の結晶化度は Xc = ρc(ρs − ρa)/[ρs(ρc − ρa)] = 1.000 × (0.925 − 0.850)/[0.925 × (1.000 − 0.850)] = 0.075/0.13875 ≈ 0.54、つまり約54%です。約50%は (ρs − ρa)/(ρc − ρa) で求めた体積分率で、質量分率とは密度の比の分だけ異なります。約46%は非晶部の質量分率(1 − 0.54)です。密度法は簡便な結晶化度の測定法で、DSCの融解熱やX線回折の結晶ピークの面積の比からも結晶化度を求められます。完全結晶の密度は、結晶構造の格子定数から計算できます。