A medição de densidade de uma amostra é um importante parâmetro de qualidade, tanto para a matéria-prima quanto para o produto final. Diversas técnicas permitem que a densidade de materiais sólidos, viscosos e líquidos, como metais, plásticos, produtos químicos, lubrificantes e alimentos, seja determinada com precisão.

Densidade para Controle de Qualidade

Uma variação na matéria-prima, indicada por uma mudança na densidade, pode ter um resultado prejudicial no funcionamento ou na qualidade do produto final. A medição de densidade da matéria-prima pode ser usada para confirmar a pureza do material. Se uma substância tiver sido adulterada com uma alternativa mais barata, a medida de densidade do material composto será diferente da substância pura.

A densidade também pode ser usada para garantir homogeneidade. Se uma peça fabricada não for homogênea, atributos essenciais de desempenho, como força e resistência à ruptura, podem ser afetados. Por exemplo, uma bolha de ar interna pode causar a falha de uma das peças quando colocada sob pressão. A amostragem aleatória das peças é uma forma simples e econômica de monitorar a qualidade atual.

Por que a Pesagem Precisa é Crucial?

Procedimentos laboratoriais gravimétricos comuns para determinar a densidade são a técnica do empuxo, o princípio de deslocamento e o método do picnômetro.

O método mais amplamente usado é a técnica do empuxo, que usa o princípio de Arquimedes: um corpo imerso em fluido indica uma perda aparente de peso igual ao peso do fluido que ele desloca. Este princípio clássico, de cerca de 200 a.C., é exatamente o que é usado atualmente para determinar a densidade de forma gravimétrica. Assim, a medição precisa da densidade é altamente dependente de valores exatos de peso.

Método do Empuxo — Princípio de Arquimedes em Ação

O princípio de Arquimedes afirma que um corpo parcial ou totalmente imerso em fluido sofre uma força de empuxo agindo nele para cima. A magnitude dessa força é equivalente
ao peso do fluido deslocado pelo corpo.

Se mais de uma densidade for de interesse, os medidores de densidade digitais medem densidade, gravidade específica e outros atributos relacionados de amostras líquidas (ou seja, como percentual de álcool, BRIX°, graus API) com alta precisão e em um curto tempo de medição.
 

A medição de densidade é um parâmetro de qualidade extremamente importante, tanto de matérias-primas quanto de produtos acabados. Entendemos que há muitos fatores que devem ser considerados para garantir resultados de densidade precisos. Se você precisar de suporte com a Determinação de Densidade ou desejar orientação sobre qual balança ou Kit de Densidade comprar, nossa equipe de especialistas está aqui para ajudar.
Não hesite em entrar em contato conosco para obter assistência.

Bolhas

De longe, a maior fonte de erro na medição de densidade é a umectabilidade limitada da amostra. Quando a amostra é submersa em líquido, é crucial que todas as bolhas aderidas à amostra e ao equipamento sejam removidas. Qualquer bolha remanescente causará um efeito de empuxo e deturpará o cálculo da densidade. (Uma bolha com 1 mm de diâmetro causa um empuxo de 0,5 mg). Recomendamos:
 

• Use agente umectante ou líquidos orgânicos (a mudança de densidade que a água destilada sofre com a adição de poucas gotas de um agente umectante pode ser negligenciada).
• Desengordure os sólidos resistentes a solvente
• Limpe o equipamento regularmente
• Não toque em partes a serem submersas com as mãos desprotegidas
• Use uma escova fina para remover bolhas de ar persistentes
   

Temperatura

Os sólidos geralmente são tão insensíveis às flutuações de temperatura que as alterações de densidade correspondentes são irrelevantes. Entretanto, se a determinação de densidade for realizada com um líquido auxiliar, a temperatura deve ser levada em consideração. A temperatura tem mais efeito em líquidos e causa mudanças de densidade na ordem de grandeza de 0,1 a 1% por °C.

Esse efeito já é aparente na terceira casa decimal do resultado. Para obter resultados precisos, é recomendável sempre levar em conta a temperatura do líquido auxiliar em todas as determinações de densidade. Os valores estão disponíveis em livros exclusivos de tabelas. As densidades dos líquidos de referência mais importantes (H₂O e Etanol) estão armazenadas na balança.

Pesagem

Como mencionado acima, a pesagem tem um papel importante na determinação precisa da densidade, então é fundamental que a balança usada atenda às necessidades da aplicação de densidade. Em amostras pequenas, o peso líquido mínimo de amostra da balança deve ser considerado - não se pode confiar que a pesagem de uma amostra abaixo deste peso tenha o nível necessário de precisão.

Gerenciamento de Dados

A transcrição manual dos dados da amostra e dos cálculos dos valores de peso e densidade é demorada e suscetível a erros.

A maioria das Balanças Analíticas e Balanças de precisão da METTLER TOLEDO com resolução de 1 mg ou mais pode ser facilmente usada para determinar a densidade pela técnica de empuxo com o uso de um Kit de Densidade montado na balança em alguns simples passos.

Medir a densidade de sólidos usando uma balança é um processo fácil e prático que produz resultados altamente confiáveis em comparação a outros métodos, nos quais o volume da peça é determinado independentemente do peso. Ao converter uma balança padrão de laboratório com a adição de um Kit de Densidade, você evita a necessidade de comprar o equipamento específico para realizar esse procedimento direto. Isso torna a compra do acessório do Kit de Densidade um investimento muito econômico. Com a adição de um imersor de vidro de volume conhecido, o Kit de Densidade também pode ser usado para determinar a densidade de amostras líquidas.

A aplicação de densidade integrada fornece instruções passo a passo, facilitando até para operadores destreinados usarem. Beneficie-se ainda mais de:
 

• Alta flexibilidade para atender a necessidades individuais de processo
• Cálculos automáticos de densidade de sólidos e líquidos, incluindo ajuste de temperatura do líquido de referência
• Avaliação estatística de amostras múltiplas
• Todos os resultados, incluindo usuário, identificação da amostra, número do lote, hora e data podem ser impressos ou salvos em um dispositivo USB.
   

Medição da Densidade de Amostras Volumosas

Para amostras volumosas que não cabem no Kit de Densidade, as balanças de precisão da METTLER TOLEDO com resolução de 0,1 g e 0,01 g podem ser convertidas para pesagem embaixo da balança com a adição de um gancho específico. O princípio de medição de densidade é exatamente o mesmo; a amostra é pesada no ar e então em um líquido de referência.

Veja como é simples medir a densidade em sua balança de laboratório METTLER TOLEDO. O Kit de Densidade permite que você determine a densidade de substâncias sólidas, líquidas, porosas e viscosas. Com instruções passo a passo e cálculos automáticos, o processo inteiro é fácil.

A determinação da densidade é essencial para a consistência da qualidade em plásticos. A nota de aplicação descreve como a densidade de peças plásticas sólidas pode ser facilmente determinada usando o aplicativo integrado em uma balança Analítica MS-TS, ML-T ou ME-T da METTLER TOLEDO com um Kit de Densidade.