Qu’est-ce que la densité ?

Hydromètre

Un hydromètre est un instrument économique utilisé pour déterminer la densité ou la masse volumique des liquides. Fabriqué en verre soufflé, il est composé d’un fond bombé lesté de grenaille de plomb ou d’acier et d’une longue tige étroite graduée. L’hydromètre est immergé dans l’échantillon jusqu’à ce qu’il flotte. Pour connaître la masse volumique de l’échantillon, il suffit de regarder l’échelle, où le niveau du liquide de l’échantillon s’aligne sur un repère de l’échelle de l’hydromètre. La plupart des hydromètres mesurent la densité d’échantillons : en termes simples, un hydromètre indique à l’utilisateur si un liquide est plus dense ou moins dense que l’eau. Il flotte à un niveau supérieur dans un liquide présentant une densité plus élevée, à l’instar des liquides contenant du sucre dissous, par rapport aux liquides de masse volumique inférieure, tels que l’eau ou l’alcool.

Deux options s’offrent à l’utilisateur d’un hydromètre :

1. Utiliser l’hydromètre à sa température d’étalonnage (16 ou 20 °C en général). En fonction du volume de l’échantillon, il faut un certain temps avant que l’échantillon n’atteigne cette température.
2. Consigner simplement la valeur de mesure à la température ambiante. Dans ce cas, il convient de consigner les valeurs de mesure comme celles de la température. Un facteur de correction peut être appliqué par la suite si nécessaire afin d’obtenir une valeur de mesure corrigée de la température.

Pycnomètre

Généralement fabriqué en verre, un pycnomètre est une fiole d’un volume prédéfini permettant de mesurer la densité/masse volumique d’un liquide. Il permet aussi de déterminer la densité ou la masse volumique de dispersions, de solides et même de gaz. Lorsqu’ils sont utilisés correctement, les pycnomètres fournissent des résultats très précis et offrent un niveau de précision atteignant 10^-5 g/cm³, étroitement lié à la précision d’affichage (nombre de décimales) de la balance numérique utilisée. Un thermomètre est également requis pour mesurer la température. Une formation des utilisateurs est nécessaire afin de garantir la précision des mesures réalisées à l’aide du pycnomètre.

Densimètre numérique portable

Les densimètres numériques portables sont utilisés pour déterminer rapidement et précisément la densité ou la masse volumique des liquides. La détermination de la masse volumique ou de la densité à l’aide d’appareils numériques s’appuie sur deux facteurs :

1. L’oscillation, ou vibration, d’un tube en verre en forme de U (tube en U).
2. La relation entre la masse volumique de l’échantillon de liquide et la fréquence d’oscillation du tube en U. Le remplissage du tube en U d’un échantillon de liquide modifie sa fréquence d’oscillation : grâce aux réglages d’usine réalisés avec des échantillons de masse volumique connue, cette fréquence d’oscillation peut être directement associée à la masse volumique de n’importe quel échantillon avec une précision de 0,001 g/cm³ ou une densité avec une précision de 0,001. Les densimètres numériques portables mesurent les échantillons à température ambiante. Pour obtenir un résultat à une certaine température, le densimètre numérique peut appliquer un facteur de correction au résultat mesuré afin de compenser la différence de température. Chaque mesurage ne prend que quelques secondes, permettant à l’utilisateur de passer rapidement à un autre échantillon rapidement. La masse volumique mesurée peut ensuite être automatiquement convertie en d’autres unités et concentrations pour certaines applications spécifiques, telles que la densité, la densité API, le degré d’alcool, le degré Brix, etc.

Densimètre numérique de paillasse

Les densimètres numériques de paillasse utilisent la même technologie que les densimètres numériques portables, l’oscillation d’un tube en U en forme de verre (tube en U). En outre, ils sont dotés d’un contrôle de température par effet Peltier intégré, qui amène l’échantillon à la température sélectionnée (p. ex. 20 °C). La plage de contrôle de la température varie entre 0 et 95 °C. Ces densimètres peuvent atteindre une précision de 0,000005 g/m³ pour la masse volumique, ou de 0,000005 pour la densité.

Certains densimètres numériques de paillasse peuvent être connectés à des solutions d’automatisation de l’échantillonnage pour un ou plusieurs échantillons, qui offrent un échantillonnage, un rinçage et un séchage automatisés. Ces densimètres peuvent être souvent mis à niveau avec un système multiparamètres automatisé dédié combinant la masse volumique, l’indice de réfraction, le pH, la couleur, la conductivité, etc., pour vous faire gagner du temps, augmenter la qualité des données et empêcher toute altération des échantillons entre chaque analyse.

L’un des avantages des densimètres numériques dotés d’un tube en U en verre est le faible volume d’échantillon requis (généralement 1,5 mL), ce qui permet un équilibre de température plus rapide de l’échantillon.