Areometer

En hydrometer  är en anordning för att mäta densiteten hos vätskor och fasta ämnen [1] , vars funktionsprincip bygger på Arkimedes lag [2] . Hypatia tros ha uppfunnit hydrometern .

Design och princip för drift och användning

Vanligtvis är det en glasflottör viktad med hagel eller kvicksilver för att uppnå önskad massa. I den övre, smala delen finns en skala , som graderas i termer av lösningens densitet eller koncentrationen av det lösta ämnet. Lösningens densitet är lika med förhållandet mellan hydrometerns massa och volymen med vilken den är nedsänkt i vätskan. Följaktligen finns det hydrometrar med konstant volym och hydrometrar med konstant massa [1] .

• För att mäta densiteten av en vätska med en konstant massa hydrometer, placeras en torr och ren hydrometer i ett kärl med denna vätska så att den flyter fritt i den. Densitetsvärdena avläses på hydrometerskalan, längs meniskens nedre kant. För hydrometrar med konstant massa är mätgränserna vanligtvis ganska snäva, och i praktiken används uppsättningar av flottörer.
• För att mäta en konstant volym med en hydrometer ändras dess massa och når nedsänkningen till ett visst märke. Densiteten bestäms av lastens massa (till exempel vikter) och volymen av den undanträngda vätskan.

Vågar

För praktisk användning är hydrometern kalibrerad i koncentrationen av det lösta ämnet, till exempel:

• Alkoholmätare  - i procent alkohol för att mäta styrkan på drycken;
• Laktometer-  i procent fett för att bestämma mjölkens kvalitet ;
• Salinometer  - för att mäta lösningens salthalt ;
• Sockermätare  - vid bestämning av koncentrationen av löst socker ;

Eftersom vätskors densitet är starkt beroende av temperaturen, måste koncentrationsmätningar utföras vid en strikt definierad temperatur, för vilken en hydrometer ibland levereras med en termometer .

Det finns följande typer av hydrometrar:

• hydrometer för allmänt ändamål AON-1, AON-2, AON-3, AON-4, AON-5;
• hydrometer för mjölk AM, AMT;
• hydrometer för petroleumprodukter AN, ANT-1, ANT-2;
• hydrometer för urin AU;
• hydrometer för alkohol ASP-1, ASP-2, ASP-3, ASP-T;
• hydrometer för elektrolyten AE-1, AE-2, AE-3;
• jordhydrometer AG;
• hydrometer för socker AS-2, AS-3, AST-1, AST-2;
• hydrometer för syror AK-1, AK-2;
• hydrometer hydrometer med AEG termometer.

Baumé skala

Den franske kemisten Antoine Baume utvecklade 1768 den moderna designen av hydrometern och skalan för vätskors densitet i grader Baumé, betecknade som grader Baumé , B° , Bé° och helt enkelt Baumé, Baumé, Baumé , som ursprungligen var numeriskt lika med koncentrationen av en lösning av bordssalt ( natriumklorid ) i viktprocent vid 16 °C . Senare förfinades och korrigerades skalan. Baumé-skalan används i praktiken än i dag, men avbröts i Ryssland på 1930-talet.

Det finns ett enkelt matematiskt samband mellan densiteten och antalet Baumé-grader, men olika källor ger olika numeriska koefficienter:

, var

• +-tecknet används för vätskor med mindre täthet än vatten, och −-tecknet för vätskor som är tätare än vatten;
• , g / cm3  är densiteten;
• ,  - koefficienter lika med:
  • [3] ;
  • för vätskor som är tätare än vatten och för vätskor mindre täta än vatten [4] ;
  • för vätskor som är tätare än vatten och för vätskor mindre täta än vatten [5] .

Geotekniska applikationer

Hydrometern bestämmer den specifika vikten (eller densiteten) för suspensionen, vilket gör det möjligt att beräkna andelen partiklar med en viss ekvivalent partikeldiameter [7] .

Hydrometern har funnit tillämpning i den areometriska metoden (Eng. Hydrometer Method [8] ) för att bestämma kornen. jordsammansättning för att bestämma innehållet av partiklar i jorden med en diameter på mindre än 0,1 mm. Den hydrometriska metoden är baserad på successiv bestämning av densiteten av jordsuspensionen med vissa intervall med hjälp av en hydrometer. Baserat på resultaten av bestämningarna beräknas diametern och antalet partiklar som ska bestämmas enligt formeln eller med hjälp av ett nomogram. Halten av fraktioner större än 0,1 mm bestäms med siktmetoden. Hydrometern måste kalibreras för att bestämma dess verkliga djup i termer av hydrometeravläsningar.

Detta test är baserat på Stokes lag för fallande sfärer i en viskös vätska, där den slutliga fallhastigheten beror på korndiametern och densiteten hos kornen i suspension och vätskan. Således kan korndiametern beräknas genom att känna till avståndet och tidpunkten för fallet. När det gäller jord antas att jordpartiklarna är sfäriska och har samma specifika vikt. Därför kan man säga att i den vattenhaltiga jordsuspensionen sedimenterar större partiklar snabbare än mindre.

Anteckningar

1. ↑ 1 2 Physical Encyclopedic Dictionary / Kap. ed. A. M. Prokhorov. Ed. räkna D. M. Alekseev, A. M. Bonch-Bruevich, A. S. Borovik och andra - M . : Sov. uppslagsverk, 1983. - S. 32-33. — 982 sid. — 100 000 exemplar.
2. ↑ ESBE, 1890-1907 .
3. ↑ Ginkin, 1939 , sid. 628.
4. ↑ Perry, 2008 , sid. 1-19.
5. ↑ Smithels, 1949 , sid. 41.
6. ↑ Ginkin, 1939 , sid. 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 volymer (82 volymer och ytterligare 4). - St Petersburg. 1890-1907.
• G. G. GINKIN. Handbok för radioteknik. — 3:a, rättad och kompletterad. - Moskva - Leningrad: Oborongiz, 1939.
• Päronvin. Perry's Chemical Engineers' Handbook. - 8:a. - McGraw-Hill, 2008. - ISBN 978-0-07-142294-9 .
• Smithells, Colin J. och Al. Uppslagsbok för metaller. — London: Butterworths Scientific Publications, 1949.

Ordböcker och uppslagsverk	Stor dansk Stor norsk Stor ryss Great Soviet (1 upplaga) Britannica (online)
I bibliografiska kataloger	NKC : ph1162137