اندازه گیری چگالی مایعات در آزمایش‌های شیمی از اهمیت بالایی برخوردار است. اگر شما هم شیمیست هستید و در آزمایشگاه شیمی می‌خواهید چگالی مایعات را اندازه گیری کنید، رایمون لب برای شما 2 از بهترین روش‌های اندازه گیری چگالی مایعات را آورده است، که می‌توانید از آنها استفاده کنید.
چگالی مایعات
دستگاه چگالی سنج چیست و چه کاربردی دارد؟
دستگاه چگالی سنج از دستگاه‌های مهم و پرکاربرد در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و شیمیایی محسوب می‌شود که دارای انواع مختلفی است. از مهم‌ترین کاربردهای استفاده از دستگاه چگالی‌سنج شامل موارد زیر است.
- دستگاه چگالی سنج برای تعیین دقیق چگالی، چگالی نسبی و یا گرانش API مایعات شفاف که دارای ویسکوزیته پایین هستند، مناسب است.
- دستگاه چگالی‌سنج چگالی مایعاتی که چسبناک هستند را با داشتن زمان کافی برای رسیدن به تعادل دمایی، اندازه‌گیری می‌کند.
- این دستگاه چگالی مایعاتی را که مات هستند با کمک اصلاح منیسک مناسب مشخص می‌کند.
- دستگاه چگالی‌سنج همچنین می‌تواند چگالی سوخت‌های خودرویی، هواپیمایی و دریایی را مشخص کند. این ویژگی دستگاه چگالی‌سنج برای سوخت وسایل حمل‌ونقل اهمیت بسزایی دارد، زیرا میزان چگالی بر ذخیره‌سازی، کاربری و احتراق تاثیر می‌گذارد.
- دستگاه‌های چگالی‌سنج به صورت گسترده در انواع صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. علت پر کاربرد بودن دستگاه چگالی‌سنج در انواع صنایع ارزش تجاری بسیاری از مایعات مانند محلول‌های شکر، شربت‌ها، اسید سولفوریک و … است، که با چگالی آنها رابطه مستقیم دارد.
پیکنومتر وسیله‌ای برای اندازه گیری چگالی مایعات
وسیله‌ای به نام پیکنومتر در آزمایشگاه‌های شیمی وجود دارد، که برای تعیین چگالی مایعات در آزمایشگاه شیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ظاهر پیکنومتر شبیه به بالن ژوژه و جنس آن از شیشه است. برای آنکه بتوان حباب‌های هوا را از داخل پیکنومتر خارج کرد، لوله‌ای مویین در وسط درپوش شیشه‌ای آن قرار گرفته است، که شیار دارد. پیکنومتر که وسیله‌ای برای اندازه گیری چگالی مایعات است، به کمک مایعی استاندارد به عنوان مثال آب مقطر و با استفاده از تعادل تحلیلی، می‌توان چگالی مایع موردنظر را با دقت بالا اندازه گیری کرد. بر روی پیکنومترها حجم آنها درج می‌شود بنابراین می‌توانید پیکنومتر مناسب با کارتان را براساس حجم موردنظر خود انتخاب کنید. اسم دیگر پیکنومتر، بطری وزن مخصوص است؛ دلیل این نامگذاری این است که وزن مخصوص و چگالی به یکدیگر مرتبط هستند و به راحتی می‌توان یکی را از روی دیگری بدست آورد. برای یادگیری فعالیت در آزمایشگاه شیمی می‌توانید به آموزش شیمی رایمون لب مراجعه کنید.
چگالی مایعات
روش کار با پیکنومتر برای اندازه گیری چگالی مایعات چگونه است؟
برای اندازه گیری چگالی مایعات با پیکنومتر، ابتدا جرم پیکنومتر خالی را اندازه گیری می‌کنیم، سپس پیکنومتر را با آب مقطر پر می‌کنیم و وزن آن را اندازه گیری می‌کنیم. نکته‌ای که باید به آن دقت کنید این است که باید درپوش آن به درستی بسته شود تا آب اضافی از آن خارج شود تا دقت کار حفظ شود. اختلاف جرم پیکنومتر خالی و دارای آب مقطر، همان جرم آب مقطر است.
طبق رابطه زیر حجم آب یا پیکنومتر بدست می‌آید.
V=mH20H20
بعد از اینکه وزن مایع موردنظرتان را به روش بالا اندازه‌گیری کردید، می‌توانید با جایگذاری در رابطه زیر چگالی آن را محاسبه کنید.
L=ml V=mlmH20H20
چگالی مایعات
لاکتومتر یا شیرسنج
چگالی سنج‌های بسیاری برای اندازه‌گیری مقدار چگالی مایعات وجود دارد که لاکتومتر یا شیرسنج یک نوع از آنها است که برای بررسی میزان خلوص شیر مورد استفاده قرار می‌گیرد. شیر دارای ترکیبات گوناگونی است که می‌توانند از آب سبک‌تر یا سنگین‌تر باشد و این موضوع باعث می‌شود تا نتوان اطلاعات درستی از ساختار یا ترکیب چگالی شیر بدست آورد. همچنین تست‌های دیگری باری تعیین کردن محتوای چربی موجود در ساختار و ترکیب شیر نیاز است که دستگاه اندازه‌گیری آن در قسمت‌های صدتایی درجه‌بندی شده است. پس از آنکه شیر را در دستگاه ریختند اجازه می‌دهند تا همانجا بماند و خامه بر روی آن تشکیل شود و سپس عمق خامه ته‌نشین شده را در درجات مختلف کیفیت شیر تعیین می‌کنند. برای یادگیری آموزش شیمی تخصصی در رایمون لب کلیک کنید.
این دستگاه بر پایه اصل ارشمیدس ساخته شده است که یک جامد معلق مانده در یک مایع را به وسیله یک نیروی مساوی یا وزن مایعی که جابجا شده است شناور می‌شود. اگر نمونه شیری که در دستگاه ریخته شده است خالص باشد لاکتومتر در آن شناور می‌شود و اگر ناخالص باشد لاکتومتر پس از مدتی در آن فرو می‌رود.
اندازه گیری چگالی مایعات با هیدرومتر
استفاده از روش اندازه گیری چگالی به کمک هیدرومتر ارائه کردن روشی برای تعیین کردن آزمایشگاهی چگالی، چگالی نسبی یا گراویتی API نفت خام می‌باشد. برای اندازه گیری چگالی مایعات با هیدرومتر، مایعات نفتی یا مایعات مخلوط نفتی شفاف با ویسکوزیته پایین مناسب است. دقت کنید که فشار بخار جهنده نمونه‌هایی که با هیدرومتر اندازه گیری می‌شوند باید 101.325 کیلوپاسکال یا از این مقدار کمتر باشد.
برای اندازه گیری با هیدرومتر، مایعات نفتی یا مایعات مخلوط نفتی شفافی که ویسکوزیته آنها پایین است، مناسب هستند.
مایعاتی که ویسکوزیته بالایی دارند نیز با تامین زمان کافی برای هیدرومتر آنها و منتظر ماندن برای رسیدن به تعادل دمایی، می‌توانند با این روش تعیین چگالی شوند.
اگر مایع شما تیره است نیز می‌توان با به کارگیری روش تصحیح مناسب اثر هلالی، چگالی آن را اندازه گیری کرد.
چگالی مایعات
چه وسایلی برای اندازه گیری با روش هیدرومتر مورد نیاز است؟
برای اندازه‌گیری چگالی مایعات با روش هیدرومتر وسایل زیر موردنیازتان هست.
- هیدرومتر: شیشه‌ای مدرج است که بر اساس واحدهای چگالی، چگالی نسبی با گراویتی API مطابق با استاندارهایی که توصیه شده است.
- دماسنج: فاصله‌های درجه بندی شده و حداکثر خطای درجه بندی شده مجاز طبق استاندارها.
- حمام آب: حمام آبی با دمای ثابت که قابل تنظیم استو همچنین اندازه مناسبی برای قرارگیری کامل استوانه هیدرومتر در آن
- میله همزن: که جنس آن می‌تواند شیشه‌ای یا پلاستیکی باشد.
- استوانه هیدرومتر: استوانه‌ای از جنس شیشه شفاف یا پلاستیکی با قطر داخلی 25 میلی لیتر و بزرگتر از قطر هیدرومتر
نتیجه گیری
برای اندازه گیری چگالی مایعات دو روشی که می‌تواند در آزمایشگاه به شما کمک کند آورده شده است. شما می‌توانید هر کدام از روش‌ها را بر اساس نیازتان انتخاب کنید و از آن استفاده کنید.
ثبت ديدگاه