Hidrometru

Un hidrometru  este un dispozitiv pentru măsurarea densității lichidelor și solidelor [1] , al cărui principiu de funcționare se bazează pe legea lui Arhimede [2] . Se crede că Hypatia a inventat hidrometrul .

Proiectare și principiu de funcționare și utilizare

De obicei, este un flotor de sticlă ponderat cu împușcătură sau mercur pentru a atinge masa necesară. În partea superioară, îngustă, există o scară , care este gradată în funcție de densitatea soluției sau concentrația soluției. Densitatea soluției este egală cu raportul dintre masa hidrometrului și volumul cu care este scufundat în lichid. În consecință, există hidrometre cu volum constant și hidrometre cu masă constantă [1] .

• Pentru a măsura densitatea unui lichid cu un hidrometru cu masă constantă, un hidrometru uscat și curat este plasat într-un vas cu acest lichid, astfel încât să plutească liber în el. Valorile densității sunt citite pe scara hidrometrului, de-a lungul marginii inferioare a meniscului. Pentru hidrometrele cu masă constantă, limitele de măsurare sunt de obicei destul de înguste, iar în practică se folosesc seturi de flotoare.
• Pentru a măsura un volum constant cu un hidrometru, masa acestuia este modificată, ajungând la imersiunea sa la un anumit semn. Densitatea este determinată de masa încărcăturii (de exemplu, greutăți) și de volumul lichidului deplasat.

Cântare

Pentru utilizare practică, hidrometrul este calibrat în concentrația de dizolvat, de exemplu:

• Alcoholometru  - în procent de alcool pentru a măsura tăria băuturii;
• Lactometru  - în procent de grăsime pentru a determina calitatea laptelui ;
• Salinometru  - pentru a măsura salinitatea soluției ;
• Contor de zahăr  - la determinarea concentrației de zahăr dizolvat ;

Deoarece densitatea lichidelor depinde foarte mult de temperatură, măsurătorile concentrației trebuie efectuate la o temperatură strict definită, pentru care un hidrometru este uneori furnizat cu un termometru .

Există următoarele tipuri de hidrometre:

• hidrometru de uz general AON-1, AON-2, AON-3, AON-4, AON-5;
• hidrometru pentru lapte AM, AMT;
• hidrometru pentru produse petroliere AN, ANT-1, ANT-2;
• hidrometru pentru urina AU;
• hidrometru pentru alcool ASP-1, ASP-2, ASP-3, ASP-T;
• hidrometru pentru electrolit AE-1, AE-2, AE-3;
• hidrometru de sol AG;
• hidrometru pentru zahăr AS-2, AS-3, AST-1, AST-2;
• hidrometru pentru acizi AK-1, AK-2;
• hidrometru hidrometru cu termometru AEG.

Scala Baumé

Chimistul francez Antoine Baume a dezvoltat în 1768 designul modern al hidrometrului și scara pentru densitatea lichidelor în grade Baumé, notate ca grade Baumé , B° , Bé° și pur și simplu Baumé, Baumé, Baumé , care erau inițial egale numeric cu concentrația unei soluții de sare de masă (clorură de sodiu) în procente în greutate la 16 °C . Ulterior, scara a fost rafinată și corectată. Scara Baumé este folosită în practică până astăzi, dar a fost anulată în Rusia în anii 1930.

Există o relație matematică simplă între densitate și numărul de grade Baumé, dar diferite surse dau coeficienți numerici diferiți:

, Unde

• semnul + este folosit pentru lichide mai puțin dense decât apa, iar semnul − pentru lichide mai dense decât apa;
• , g / cm3  este densitatea;
• ,  - coeficienți egali cu:
  • [3] ;
  • pentru lichide mai dense decât apa și pentru lichide mai puțin dense decât apa [4] ;
  • pentru lichide mai dense decât apa și pentru lichide mai puțin dense decât apa [5] .

Aplicații geotehnice

Hidrometrul determină greutatea specifică (sau densitatea) suspensiei, ceea ce face posibilă calcularea procentului de particule cu un anumit diametru echivalent al particulei [7] .

Hidrometrul și-a găsit aplicație în metoda Areometrică ( Metoda Hidrometrului Ing. [8] ) pentru a determina boabele. compoziția solului pentru a determina conținutul de particule din sol cu ​​un diametru mai mic de 0,1 mm. Metoda hidrometrică se bazează pe determinarea succesivă a densității suspensiei de sol la anumite intervale cu ajutorul unui hidrometru. Pe baza rezultatelor determinărilor, diametrul și numărul de particule de determinat sunt calculate conform formulei sau folosind o nomogramă. Conținutul de fracții mai mari de 0,1 mm se determină prin metoda sită. Hidrometrul trebuie calibrat pentru a determina adâncimea sa reală în ceea ce privește citirile densimetrului.

Acest test se bazează pe Legea lui Stokes pentru căderea sferelor într-un lichid vâscos, în care viteza finală de cădere depinde de diametrul boabelor și de densitatea boabelor în suspensie și a lichidului. Astfel, diametrul boabelor poate fi calculat cunoscând distanța și timpul căderii. În cazul solului, se presupune că particulele de sol sunt sferice și au aceeași greutate specifică. Prin urmare, se poate spune că în suspensia apoasă de sol, particulele mai mari se depun mai repede decât cele mai mici.

Note

1. ↑ 1 2 Dicţionar enciclopedic fizic / Cap. ed. A. M. Prohorov. Ed. numara D. M. Alekseev, A. M. Bonch-Bruevich, A. S. Borovik și alții - M .: Sov. enciclopedie, 1983. - S. 32-33. — 982 p. — 100.000 de exemplare.
2. ↑ ESBE, 1890-1907 .
3. ↑ Ginkin, 1939 , p. 628.
4. ↑ Perry, 2008 , p. 1-19.
5. ↑ Smithels, 1949 , p. 41.
6. ↑ Ginkin, 1939 , p. 629.
7. ↑ Fakhry A. Assaad, Philip Elmer LaMoreaux, Travis H. Hughes (ed.), Field Methods for Geologists and Hydrogeologists , Springer Science & Business Media, 2004 ISBN 3540408827 , p.299
8. ↑ Enciclopedia Universității din Columbia Britanică

Literatură

• Hidrometru // Dicționar enciclopedic al lui Brockhaus și Efron  : în 86 de volume (82 de volume și 4 suplimentare). - Sankt Petersburg. , 1890-1907.
• G. G. GINKIN. Manual de inginerie radio. — al 3-lea, corectat și completat. - Moscova - Leningrad: Oborongiz, 1939.
• Perry. Manualul inginerilor chimiști al lui Perry. - a 8-a. - McGraw-Hill, 2008. - ISBN 978-0-07-142294-9 .
• Smithells, Colin J. și Al. Cartea de referință pentru metale. — Londra: Butterworths Scientific Publications, 1949.

Dicționare și enciclopedii	mare danez Mare norvegian Rusă mare Marele Soviet (1 ed.) Britannica (online)
În cataloagele bibliografice	NKC : ph1162137