Меню

Чем измерить плотность соляного раствора



Определение плотности жидкости

Плотность, т.е. масса единицы объема вещества, является одной из наиболее важных его физических характеристик. В соответствии с Международной системой единиц (СИ) плотность измеряется в килограммах на 1 метр кубический (кг/м3), по Государственной фармакопее — в граммах на 1 см3 (г/см3). В ряде случаев удобнее пользоваться относительной плотностью, которая представляет собой отношение плотности данного вещества к плотности дистиллированной воды при 4 С. Относительная плотность является безразмерной величиной, ее принято обозначать буквой d, а плотность — буквой р. Поскольку плотность зависит от температуры, то необходимо указывать условия, при которых проводилось измерение. Так, запись d означает, что относительная плотность определялась для вещества при 1.5 С по отношению к плотности воды при 4 С. При пользовании справочными данными необходимо обращать внимание на температуру, к которой они относятся.

В практике проведения технического анализа на химико-фармацевтических заводах обычно определяют плотность жидкостей с помощью пикнометра или ареометра.

Определение плотности жидкости при помощи пикнометра

Чистый сухой пикнометр (рис. 4) взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. Затем заполняют его дистиллированной водой немного выше метки, закрывают пробкой и помещают в термостат. После 20-минутной выдержки в термостате при температуре 20+-0,1 С уровень воды в пикнометре быстро доводят до метки, отбирая излишек воды пипеткой, капилляром или свернутой полоской чистой неволокнистой фильтровальной бумаги. Пикнометр снова закрывают пробкой, термостатируют еще 10 мин, проверяют соответствие уровня жидкости метке, протирают снаружи досуха чистой мягкой тканью или фильтровальной бумагой и оставляют на 10 мин за стеклом коробки аналитических весов, а затем снова взвешивают. После этого пикнометр освобождают от воды, споласкивают последовательно спиртом и эфиром, затем удаляют остатки эфира продуванием воздуха, заполняют пикнометр испытуемой жидкостью и проводят те же операции, что и с дистиллированной водой.

Рис. 4. Пикнометры.

Относительную плотность жидкости вычисляют по формуле:

где d — относительная плотность испытуемой жидкости; m — масса пустого пикнометра, г; m1 — масса пикнометра с дистиллированной водой, г; т2 — масса пикнометра с испытуемой жидкостью, г; 0,99703 — значение относительной плотности воды при 20 С с учетом плотности воздуха; 0,0012 — плотность воздуха при 20 С и давлении 760 мм рт. ст.

Значение 0,0012 надо прибавить к рассчитанной плотности, так как пикнометр перед заполнением жидкости содержал воздух.

Следует обращать внимание на то, чтобы при вытирании пикнометра на его стенках не оставались волокна фильтровальной бумаги или ткани. Нельзя сушить пикнометр путем нагревания. Применение пикнометра позволяет определять относительную плотность с точностью до 0,001.

Плотность жидкости в граммах на 1 мл при температуре 20 С рассчитывают, исходя из массы 1 мл анализируемого вещества, и прибавляют поправку на взвешивание в воздухе в соответствии со следующей таблицей:

Масса 1 мл, г Поправка
0,60-1,03 0,0011
1,04-1,72 0,0010
1,73-2,00 0,0009

Массу 1 мл жидкости определяют делением выраженной в граммах массы в воздухе, заполняющей пикнометр жидкости при 20 С, на объем пикнометра, выраженный в миллилитрах. Объем пикнометра устанавливают аналогично описанному выше, исходя из того, что 1 л воды при 20 С имеет массу 997,18 г.

Определение плотности жидкости ареометром

Плотность жидкости может быть приближенно (с точностью до 0,01) определена с помощью ареометра. Этот метод находит широкое практическое применение при определении относительной плотности серной, азотной и соляной кислот, этилового спирта и др. Достоинствами этого метода являются быстрота определения и возможность использования для анализа вязких жидкостей. К недостаткам метода, помимо невысокой точности, следует отнести необходимость использования относительно большого количества анализируемой жидкости.

Ареометр (рис. 5) представляет собой стеклянный тонкостенный цилиндрический сосуд, расширяющийся внизу и имеющий на конце стеклянный резервуар, заполненный дробью, реже ртутью. В верхней части ареометра имеется шкала с делениями, соответствующими относительной плотности жидкости, и указанием температуры, при которой следует производить определение. Имеются ареометры для жидкостей легче и тяжелее воды, для серной кислоты, едких щелочей, а также ряд специальных ареометров для измерения плотности спирта (спиртометр), молока (лактометр) и др. Для повышения точности измерения промышленность выпускает наборы ареометров, шкалы которых охватывают определенный диапазон плотностей.

Как правило, градуировку ареометров производят при 20 С и относят к плотности воды при 4 С, поэтому показания шкалы дают величину d. Если в соответствии с указаниями стандарта температура анализируемой жидкости отличается от температуры, указанной на шкале ареометра, то следует внести поправку на разницу температур.

Испытуемую жидкость помещают в цилиндр емкостью не менее 0,5 л и при температуре жидкости 20 С осторожно опускают в нее чистый сухой ареометр. Погружать ареометр в жидкость следует осторожно, не выпуская его из рук до тех пор, пока не станет очевидным, что он плавает. При этом ареометр должен находиться в центре цилиндра и ни в коем случае не касаться стенок и дна сосуда. Отсчет производят по делениям шкалы ареометра через 3-4 мин после погружения по нижнему мениску жидкости. В случае определения плотности темноокрашенных жидкостей отсчет производят по верхнему мениску. После определения ареометр моют, вытирают и убирают в специальный футляр.

Читайте также:  Как измерить моторное масло

Источник

Ареометры для соли АСШ-СО

Ареометры АСШ-СО-1, АСШ-СО-2 – это приборы для определения концентрации солей в водных растворах.

Показывают содержание соли в исследуемой жидкости, выраженное в процентах. Приборы обеспечивают высокую точность измерения и очень просты в эксплуатации.

Ареометры для соли АСШ-СО применяются в лабораториях самого различного типа (химических, производственных, метеорологических, научно-исследовательских), на предприятиях различных отраслей промышленности (химической, пищевой и др.), в судостроении, рыбном хозяйстве, а также в домашних условиях (засолка овощей, рыбы и т.д.).

Конструктивно ареометр для соли АСШ-СО – это поплавок со шкалой, его нужно опустить в сосуд с соляным раствором (предварительно перемешанным) при температуре около 20°С, придерживать прибор, пока он примет свое окончательное положение, а жидкость успокоится. Теперь ареометр отпускаем таким образом, чтобы он находился в центре сосуда и не касался стенок и дна. Смотрим на шкалу и выясняем концентрацию соли в измеряемой жидкости в процентах.

В целом, ареометры для соли АСШ-СО-1, АСШ-СО-2 – это универсальные приборы для измерения концентрации соли в водных растворах. Широко востребованы в лабораториях, на производстве и для бытовых нужд. Пользоваться такими ареометрами сможет даже новичок – все очень просто и понятно.

Источник

Как измерить плотность солевого раствора?

Есть два способа. Первый способ — посредством ареометра. Единственная проблема заключается в том, что наиболее ходовые ареометры имеют шкалу для измерения водно-спиртовых растворов (плотность меньше 1) или плотности электролита в кислотных аккумуляторах (плотность около 1,2), а солевые растворы имеют плотность в диапазоне несколько больше 1.

Второй способ — измерить точный объем вашего раствора и потом его взвесить, после чего рассчитать плотность как массу в граммах деленную на объем в мл.

Высота — линейкой прямое, по времени падения камня или температуре кипения воды — косвенное.

Морской узел — это единица измерения скорости. Так называется скорость — 1миля/час или 1,852 км/час(1852м/час). Впрочем мили бывают разные, соответственно и узлы тоже могут иметь другие значения в км/час.

Генератор качающейся частоты (ГКЧ) используют для определения различных параметров звукоусилительных и приемных устройств. Рассмотрим его применение для снятия амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) усилителя звуковых частот. Как известно, АЧХ – это зависимость коэффициента усиления устройства от частоты. Эту зависимость можно выяснить и вручную, подавая на вход усилителя сигналы разных частот и измеряя напряжение на его выходе. Этот процесс достаточно долгий и трудоемкий. Тут и возникает необходимость в устройстве, которое бы само изменяло частоту, позволяя в полуавтоматическом режиме получать кривую АЧХ. Эту функцию и выполняет ГКЧ. Его структурная схема приведена на рис. 1.

На этом рис. G1 – генератор центральной частоты с ручным управлением, G2 – управляемый напряжением генератор, U1 – смеситель, А1 – буферный усилитель, Z1 – фильтр нижних частот, А2 – усилитель с регулятором усиления, А3 – выходной каскад, XW – выход ГКЧ.

Работает эта схема так. Генератор G1 вырабатывает сигнал с фиксированной (центральной) частотой, которую можно изменять внешним регулятором. Генератор G2 вырабатывает сигнал, частота которого изменяется плавно по отношению к частоте G1. Оба этих сигнала подаются на вход смесителя U1, на выходе которого получается разностный сигнал, частота которого есть девиация частоты G1 с плавным изменением по времени. Этот сигнал проходит через буферный каскад А1 и фильтр нижних частот для отсечения комбинационных частот и поступает на вход регулируемого усилителя А2, с помощью которого можно задать величину выходного напряжения ГКЧ. Затем сигнал попадает на выходной каскад А3 и далее на выход ГКЧ.

Если наука точная, то измерения — это критически важный инструмент для такой науки. Например, физика, астрономия, математика.

В физике одни параметры какого-либо явления зависят от других. Например, закон Ома для участка цепи и для полной цепи. Он рассматривает взаимосвязь таких величин, как сила тока, напряжение и сопротивления проводников и нагрузок в рассматриваемой цепи. Если одна из этих величин неизвестна, то ее можно вычислить, зная остальные. А также можно измерить на практике, если эта цепь реальная. Можно также подтвердить опытным путем выполнение физических законов и обнаружить погрешности измерения приборов или же неточности составления модели, в которой что-то измеряется.

В астрономии еще интереснее. С помощью измерений можно открыть ранее неизвестное небесное тело, которое нельзя обнаружить прямыми наблюдениями. Например, так обнаруживались дальние планеты в Солнечной системе еще сто лети назад, когда их нельзя было увидеть в имевшиеся тогда телескопы, но зато они влияли на орбиты соседних уже известных планет. И тогда по измерениям можно было узнать характеристики еще не открытой планеты, такие как масса, период обращения вокруг Солнца и т.д. Сейчас таким образом обнаруживают дальние звезды и экзопланаеты. И даже прикидывают, какой там климат, какая атмосфера и из чего состоит поверхность экзопланет.

В гуманитарных науках измерения играют меньшую роль, хотя без них тоже не обойтись полностью. В генетике можно вычислить вероятность наследования потомством тех или иных признаков родительских организмов. В психологии тесты строятся на измерениях. Самый очевидный пример — измерение IQ.

Источник

Как измерить плотность солевого раствора?

Солевой раствор эффективно применяется при лечении многих заболеваний. Но так как соль — это химический элемент, использовать его нужно осторожно. Перед применением необходимо контролировать насыщенность и плотность солевого раствора, чтобы избежать возможных ожогов.

  • Ареометр
  • Картофелина
  • Сырое яйцо

Ко многим употребляемым в повседневной жизни вещам, люди стали относится как к чему-то само собой разумеющемся. К таким вещам относится и соль. Многие, привыкнув к постоянному её присутствию, стали называть соль «белой смертью», даже не подозревая, какими уникальными лечебными свойствами она обладает. Именно благодаря этим свойствам и богатому минеральному составу в средневековье соль ценилась настолько, что даже использовалась вместо денег. Издавна люди научились применять соль не только в качестве пищевого продукта, но используют его, как отличное лечебное средство. Самым распространенным и эффективным способом лечения солью являются солевой раствор.

Раствор соли успешно применяется при лечении воспалительных процессов, глазных болезнях, ангинах и гайморитах. Повязки, смоченные в солевом растворе, использовались в военной медицине и были верным средством против наружных нагноений. Но нужно заметить, что и с таким, на первый взгляд, безобидным средством, нужно соблюдать меры осторожности. Как говорил Гиппократ: «Все в меру яд и все в меру лекарство, и лишь доза является определяющей». Поэтому важно соблюдать концентрацию и плотность солевого раствора.

Определить плотность солевого раствора можно несколькими способами в домашних условиях. Наиболее верными из них считается применение ареометра, картофеля или яйца.

Ареометр – это прибор для измерения относительной плотности солевого раствора. Для этого необходимо опустить ареометр в емкость с солевым раствором таким образом, чтобы он не доставал дна. Показатель, который будет на одном уровне с поверхностью раствора и определит плотность.

Плотность картофеля составляет 1,0 г/см3. Для определения плотности раствора, нужно опустить картофелину на дно стеклянной банки наполовину наполненной водой. Постепенно досыпая и размешивая соль, нужно насытить раствор. Когда картофелина начинает всплывать – значит, плотность раствора равна плотности картофеля.

Тот же процесс можно наблюдать и за яйцом. В соленой воде оно будет плавать, а в пресной тонуть.

Источник

Как пользоваться ареометром

Ареометр представляет собой инструмент для измерения относительной плотности различных жидкостей. Ареометры обычно калибруются и оснащаются одной или несколькими шкалами. Главная задача ареометра – показать удельный вес какого-то растворённого вещества. Относительную плотность раствора показывает место совпадения уровня жидкости с риской на шкале прибора.

Выглядит ареометр как градуированная трубка из бесцветного прозрачного стекла в виде цилиндрического стержня и расширенной колбочки на одном конце. В колбе находится ртуть или свинцовая дробь для того, чтобы полая стеклянная трубка сохраняла в рабочей жидкости вертикальное положение, т.е. плавала, как поплавок. Этот прибор находит широкое применение и в быту, и в производстве.

Виноделы используют ареометр для проверки количества сахара в виноградном соке, а затем — для определения количества алкоголя, который образовался из сахара. Аквариумисты используют ареометр для измерения плотности солёной воды в своих морских аквариумах. Это жизненно важно для морских рыбок, им требуется строго определенная концентрация соли в воде. Автомобилисты используют ареометры для замера плотности электролита в аккумуляторных батареях. Это важно контролировать, чтобы машина всегда заводилась без проблем, особенно зимой.

На производстве в самых разных отраслях ареометры применяются для контроля рабочих жидкостей и качества произведенной продукции, если она представляет собой какие-то растворы.

Классификация ареометров

Большинство ареометров, бытовых или лабораторных, внешне похожи. Одни предназначены для тестирования различных жидкостей, другие – только определенных. Назначение прибора определяет его калибровку. Классифицируются плотномеры по:

Веществу, содержание которого в растворе измеряется. К ним относятся спиртометры, солемеры, лактометры, сахарометры и т.д.

По назначению: общие или специализированные.

По градуировке, т.е. по тому, какие единицы измерения нанесены на шкалу. плотности или концентрации. Единицы измерения могут быть весовыми или объемными.

По типу прибора: классический вариант или электронный. К последним относятся плотномеры, рефрактометры и т.д.

Электронные приборы, которые имеют шкалу и прозрачную призму, называются рефрактометрами. Их цель — измерять преломление светового луча и по нему определять плотность жидкости. Другая разновидность электронных систем отличается щупом на конце. Цифровой дисплей есть лишь в самых современных и дорогих моделях. А в изделиях попроще есть окуляр, в который рассматривают нарисованную шкалу и определяют результат измерения. Также существуют модели электронных ареометров, имеющие встроенные системы терморегуляции или термокомпенсации.

Однако, из-за высокой стоимости электронных приборов, которая доходит до 100-кратной, такие высокотехнологичные приборы используют лишь на больших химических и пищевых заводах. Т.е. в местах, где нужно быстро определять качество жидкостей на конвейере, причем контроль должен быть постоянным.

Ареометры разделяются по классу точности. Концентрации веществ определяются в диапазоне от 0,1 до 2%. А шкала плотности идёт с ценой деления от 0, 0005 до 0,02 граммов на сантиметр кубический.

Есть специализированные ареометры:

Алкоголеметр (алкотестер) — для измерения процентного содержания алкоголя в жидкости.

Лактометр — для определения жирности молока.

Сахарометр — тестирует концентрацию сахара.

Аккумуляторный ареометр — замеряет плотность электролита.

Тестер антифриза — анализирует плотность охлаждающей жидкости.

Ацидометр — определяет концентрацию кислоты.

Солемер — измеряет концентрацию соли.

Уринометр — показывает плотность мочи.

Баркометр — используется для определения дубильных веществ в растворах для вычинки кож…

В специализированных ареометрах применяются специфические шкалы для измерения строго определенных веществ. Самые распространенные из таких шкал:

API-гравитация повсеместно используется в нефтяной промышленности.

Шкала Baume используется в промышленной химии и фармакологии.

Шкала Брикса — в производстве фруктовых соков и сахара.

Шкала Oechsle — для тестирования виноградного сусла в виноделии.

Шкала Платона хорошо известна пивоварам.

Шкала Twaddell применялась в промышленном производстве отбеливателей и красителей…

Принцип работы ареометра

Все типы ареометров работают на общем физическом законе. Внутри герметично запаянной стеклянной трубки прибора находится шкала. Она расположена таким образом, что уровень жидкости, в которой плавает ареометр, показывает, во сколько раз эта жидкость тяжелее или легче воды. Т.е. прибор показывает удельный вес исследуемой жидкости.

Работа любого ареометра основана на принципе Архимеда, его ещё называют принципом флотации. Согласно данному физическому закону любое твердое вещество, попавшее в жидкость, будет поддерживаться силой, равной массе вытесненной жидкости. Таким образом, в жидкие среды с низкой плотностью ареометры погружаются сильнее. А в жидкости с высокой плотностью — слабо.

Как пользоваться ареометром

Зная принцип работы ареометра, становится понятно, как пользоваться им в быту или в лаборатории. Прибор для получения нужных показаний нужно опустить в рабочую жидкость. Для этого испытуемую жидкость наливают в цилиндрический сосуд из прозрачного бесцветного стекла. Затем в него аккуратно погружают ареометр, утяжелённой колбочкой вниз, до тех пор, пока он не начнет свободно плавать. Плотность измеряемой жидкости будет равна значению на шкале прибора, которое находится на одном уровне с жидкостью в которую он погружен.

Рабочая жидкость должна быть без примесей, а стеклянный сосуд и сам ареометр должны быть чисто вымыты. Чтобы точно снять показания прибора, нужно подождать, когда он успокоится и замрёт на месте. Нужно убедиться, что прибор находится во взвешенном состоянии и не прилип к стенкам сосуда. Только после этого можно считывать показание шкалы, с которым совпадает уровень исследуемой жидкости.

Для точного анализа есть несколько советов. Наиболее точен прибор, когда температура рабочего образца составляет 20-30 градусов Цельсия. К каждому прибору прилагается таблица температурных поправок, которые нужно обязательно учитывать для получения точной концентрации искомого вещества. Все стандартные измерения сводятся (пересчитываются) к показателю при 20 градусах Цельсия.

В лабораторных условиях используются специальные стеклянные цилиндры. В домашних же условиях нужно позаботиться о том, чтобы столбика рабочей жидкости было достаточно для свободного плавания прибора. Ареометр не должен касаться ни стенок, ни дна сосуда.

Никаких трещин и сколов на трубке не допускается. На показание прибора может повлиять наличие газа в рабочей жидкости. Например, углекислый газ от брожения серьёзно искажает показания, поэтому игристые жидкости перед измерением нужно дегазировать.

Если Вы еще не знали, как такой лабораторный прибор, как ареометр, может облегчить Вашу жизнь, то на нашем сайте в разделе Ареометры вы можете выбрать и купить ареометр для различных бытовых или лабораторных нужд!

Источник

Сравнить или измерить © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.