Hydrometer

Et hydrometer  er en anordning til måling af tætheden af ​​væsker og faste stoffer [1] , hvis funktionsprincip er baseret på Arkimedes lov [2] . Hypatia menes at have opfundet hydrometeret .

Design og princip for drift og brug

Normalt er det en glasflyder vægtet med hagl eller kviksølv for at opnå den nødvendige masse. I den øverste, smalle del er der en skala , som er gradueret i forhold til densiteten af ​​opløsningen eller koncentrationen af ​​det opløste stof. Opløsningens massefylde er lig med forholdet mellem hydrometerets masse og det volumen, hvormed det nedsænkes i væsken. Følgelig er der hydrometre med konstant volumen og hydrometre med konstant masse [1] .

• For at måle tætheden af ​​en væske med et hydrometer med konstant masse, placeres et tørt og rent hydrometer i en beholder med denne væske, så den flyder frit i den. Densitetsværdier aflæses på hydrometerskalaen langs den nederste kant af menisken. For hydrometre med konstant masse er målegrænserne sædvanligvis ret snævre, og i praksis bruges flydersæt.
• For at måle et konstant volumen med et hydrometer ændres dens masse, når dens nedsænkning til et bestemt mærke. Densitet bestemmes af belastningens masse (for eksempel vægte) og volumenet af den fortrængte væske.

Skalaer

Til praktisk brug er hydrometeret kalibreret i koncentrationen af ​​det opløste stof, for eksempel:

• Alkoholometer  - i procent af alkohol for at måle styrken af ​​drikken;
• Laktometer  -i fedtprocent for at bestemme mælkens kvalitet ;
• Salinometer  - til at måle opløsningens saltholdighed ;
• Sukkermåler  - ved bestemmelse af koncentrationen af ​​opløst sukker ;

Da væsketætheden er meget afhængig af temperaturen, skal koncentrationsmålinger udføres ved en strengt defineret temperatur, hvortil et hydrometer nogle gange leveres med et termometer .

Der er følgende typer hydrometre:

• hydrometer til generelle formål AON-1, AON-2, AON-3, AON-4, AON-5;
• hydrometer til mælk AM, AMT;
• hydrometer til olieprodukter AN, ANT-1, ANT-2;
• hydrometer til urin AU;
• hydrometer til alkohol ASP-1, ASP-2, ASP-3, ASP-T;
• hydrometer til elektrolyt AE-1, AE-2, AE-3;
• jord hydrometer AG;
• hydrometer til sukker AS-2, AS-3, AST-1, AST-2;
• hydrometer for syrer AK-1, AK-2;
• hydrometer hydrometer med AEG termometer.

Baumé skala

Den franske kemiker Antoine Baume udviklede i 1768 det moderne design af hydrometeret og skalaen for væskers tæthed i grader Baumé, betegnet som grader Baumé , B° , Bé° og blot Baumé, Baumé, Baumé , som oprindeligt var numerisk lig med koncentrationen af ​​en opløsning af bordsalt ( natriumchlorid) i vægtprocent ved 16 °C . Senere blev skalaen finpudset og rettet. Baumé-skalaen bruges i praksis den dag i dag, men blev aflyst i Rusland i 1930'erne.

Der er et simpelt matematisk forhold mellem tætheden og antallet af Baumé-grader, men forskellige kilder giver forskellige numeriske koefficienter:

, hvor

• +-tegnet bruges for væsker, der er mindre tæt end vand, og −-tegnet for væsker, der er tættere end vand;
• , g / cm3  er densiteten;
• ,  - koefficienter lig med:
  • [3] ;
  • for væsker, der er tættere end vand og for væsker, der er mindre tætte end vand [4] ;
  • for væsker, der er tættere end vand og for væsker, der er mindre tætte end vand [5] .

Geotekniske applikationer

Hydrometeret bestemmer suspensionens vægtfylde (eller massefylde), hvilket gør det muligt at beregne procentdelen af ​​partikler med en vis ækvivalent partikeldiameter [7] .

Hydrometeret har fundet anvendelse i den areometriske metode (Eng. Hydrometer Method [8] ) til at bestemme kornet. jordsammensætning til bestemmelse af indholdet af partikler i jorden med en diameter på mindre end 0,1 mm. Den hydrometriske metode er baseret på successiv bestemmelse af massefylden af ​​jordsuspensionen med bestemte intervaller ved hjælp af et hydrometer. Ud fra resultaterne af bestemmelserne beregnes diameteren og antallet af partikler, der skal bestemmes, efter formlen eller ved hjælp af et nomogram. Indholdet af fraktioner større end 0,1 mm bestemmes ved sigtemetoden. Hydrometeret skal kalibreres for at bestemme dets sande dybde i form af hydrometeraflæsninger.

Denne test er baseret på Stokes' lov for faldende kugler i en viskøs væske, hvor den endelige faldhastighed afhænger af korndiameteren og tætheden af ​​kornene i suspension og væsken. Således kan korndiameteren beregnes ved at kende afstanden og tidspunktet for faldet. For jords vedkommende antages det, at jordpartiklerne er kugleformede og har samme vægtfylde. Derfor kan man sige, at i den vandige jordsuspension bundfældes større partikler hurtigere end mindre.

Noter

1. ↑ 1 2 Physical Encyclopedic Dictionary / Kap. udg. A. M. Prokhorov. Ed. tælle D. M. Alekseev, A. M. Bonch-Bruevich, A. S. Borovik og andre - M . : Sov. encyklopædi, 1983. - S. 32-33. — 982 s. — 100.000 eksemplarer.
2. ↑ ESBE, 1890-1907 .
3. ↑ Ginkin, 1939 , s. 628.
4. ↑ Perry, 2008 , s. 1-19.
5. ↑ Smithels, 1949 , s. 41.
6. ↑ Ginkin, 1939 , s. 629.
7. ↑ Fakhry A. Assaad, Philip Elmer LaMoreaux, Travis H. Hughes (red.), Field Methods for Geologists and Hydrogeologists , Springer Science & Business Media, 2004 ISBN 3540408827 , s.299
8. ↑ University of British Columbia Encyclopedia

Litteratur

• Hydrometer // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
• G. G. GINKIN. Håndbog i radioteknik. — 3., rettet og suppleret. - Moskva - Leningrad: Oborongiz, 1939.
• Perry. Perry's Chemical Engineers' Handbook. - 8. - McGraw-Hill, 2008. - ISBN 978-0-07-142294-9 .
• Smithells, Colin J. og Al. Metal Opslagsbog. — London: Butterworths Scientific Publications, 1949.

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Fantastisk norsk Stor russer Great Soviet (1 udg.) Britannica (online)
I bibliografiske kataloger	NKC : ph1162137