Vše, co potřebujete vědět o měření hustoty - Mettler Toledo

Co je to hustota? Měření hustoty?

Vše, co potřebujete vědět o měření hustoty

Density Measurement - Mobile

What is Density? - How to measure Density? – What are the main applications of Density?

What is Density? - How to measure Density? – What are the main applications of Density?
In this video, you will become an expert on how to measure density of liquids and the best methods to measure it.
Difference in Density - Mobile

How to Determine the Density of Solid Samples on a Balance

Hydrometery

Princip měření

  • Skleněné těleso se ponoří do vzorku.
  • Skleněné těleso plave v určité úrovni podle hustoty vzorku, a to působením vztlaku a hmotnosti hydrometru.
  • V místě vyrovnání se na kalibrované stupnici ukáže hustota.

 

Silné stránky

  • Jednoduchý, levný.
  • Používá se k rychlému zjištění přibližné hodnoty hustoty.

Slabé stránky

  • Výsledky jsou závislé na uživateli.
  • Trvá dlouho, než se teplota vyrovná.
  • Malý rozsah měření (obvykle je zapotřebí 20 hydrometrů, aby se pokryl celý rozsah).
  • Je zapotřebí značného objemu vzorku (140 až 600 ml).
  • Nesnadno se čistí.
  • Nevhodné pro GLP.
  • Může se rozbít.
  • Vzorek je zapotřebí odebrat z nádoby a nalít do hydrometru.

Pyknometry

Pycnometers
Pycnometers

Princip měření

  • Skleněná kádinka o stanoveném objemu.
  • Zváží se bez vzorku (M1), poté se vzorkem (M2).
  • Hustota se vypočte z tohoto vzorce:
    Hustota = (M2 - M1)/objem nádoby.

Silné stránky

  • Levný.
  • Vychází přímo z definice hustoty (hmotnost vydělená objemem): dokonale se hodí pro akademickou sféru a vzdělávání.

Slabé stránky

  • Výsledky jsou závislé na uživateli.
  • Pyknometry se kalibrují na určitou teplotu, např. 20 °C. Měření jsou tedy platná pouze tehdy, pokud se provádějí při této teplotě. Vzorek musí být uveden na kalibrační teplotu.
  • Hustota se musí spočítat.
  • Obvykle je zapotřebí objem 25 ml.
  • Abyste dosáhli přesných a důvěryhodných výsledků, musíte absolvovat rozsáhlé školení.
  • Vzorek je zapotřebí odebrat z nádoby a přidat do pyknometru.

Digitální hustoměry

Digital Density Meters
Digital Density Meters

Princip měření

  • Oscilační U-trubice.
  • Dutá skleněná trubice, která vibruje určitou frekvencí. Tato frekvence se mění, pokud je v trubici vzorek. Čím vyšší je hmotnost vzorku, tím nižší je naměřená frekvence. Tento údaj se převede na hustotu. Vestavěný Peltierův termostat přesně reguluje teplotu stolních přístrojů (není zapotřebí vodní lázně).

Silné stránky

  • Snadno se používá.
  • Malý objem vzorku.
  • Díky automatickému měření nezávisí výsledky na uživateli.
  • Vestavěná kompenzace teploty.
  • Je s to pojmout až 1100 výsledků. Lze ho propojit s počítačovým softwarem pro správu dat.
  • Vzorek lze měřit přímo v nádobě na vzorky.

Slabé stránky

  • Dražší oproti hydrometrům a pyknometrům.

Manual to Digital Density Measurement

Manual to Digital Density Measurement

Molekula při dané teplotě
(mírné pohyby)

Stejná molekula při zvýšení teploty
(oddálení se)

Glass Pycnometer
density determination
Hmotnost ve vakuu=Skutečná hustota
Hmotnost ve vakuu = Skutečná hustota

Abychom si přiblížili rozdíl mezi skutečnou hustotou a sypnou hustotou, položíme pyknometr na váhu. Když ho naplníme kapalinou, váží tato kapalina na vzduchu méně než ve vakuu, a to kvůli vztlakovému účinku vzduchu.

Mnohé oficiální tabulky hustoty stále ještě vycházejí ze sypné hustoty. Digitální hustoměry přinášejí výsledky v různých jednotkách a koncentracích. Podívejte se na jejich specifikace.

Hmotnost na vzduchu=Sypná hustota
Hmotnost na vzduchu = Sypná hustota
Density Measurement - Sample Preparation
SimpleCheck™ Density test


 

Jaký je rozdíl mezi hustotou a hmotností?

Hmotnost je míra toho, kolik hmoty je v předmětu nebo kapalině. Naproti tomu hustota vyjadřuje hmotnost v určitém objemu.

Například 10 kilo oceli a 10 kilo peří váží stejně. Mají však rozdílný objem, a tudíž i různé hustoty.


 

Proč lze hustotu použít pro identifikaci vzorku?

Hustotu lze snadno využít k identifikaci čistého vzorku, jelikož každý prvek vykazuje jedinečnou hustotu. Po změření hustoty daného vzorku můžeme hodnotu vyhledat a zjistit, které látce odpovídá.


 

Jak se měří hustota roztoků?

Jako příklad si uvedeme roztok ethanolu ve vodě.

Jak jsme již ukázali dříve, čistá voda při 20 °C má hustotu d = 0,9982 g/cm3 a čistý ethanol vykazuje při 20 °C hustotu d = 0,7892 g/cm3. Roztok ethanolu a vody bude mít hustotu, která závisí na koncentraci roztoku.

 


 

Je hustota přímo úměrná tlaku?

Hustota je přímo úměrná lokálnímu tlaku vzduchu, ale nepřímo úměrná teplotě. Roste-li tlak při konstantní teplotě, zvyšuje se i hustota. Získejte další informace o vztahu mezi hustotou kapalin a tlakem.

 


 

Jak se obvykle využívá měření hustoty?

Wort Measurement in Beer Application

 

K příkladům použití měření hustoty patří stanovení koncentrace alkoholu v lihovinách, regulace fermentačního procesu při výrobě vína a piva, při měření brix (obsahu cukru) v meziproduktech a konečných výrobcích v potravinářství a nápojářství. Hustota a další koncentrace jako tíha API ve viskózních olejích, parafínu a mazivech v petrochemickém průmyslu. Hustota (měrná tíha) v kyselině z baterií v automobilovém průmyslu i ostatní rozpouštědla, kyseliny a zásady v chemickém průmyslu. A konečně existuje řada možností použití ve farmaceutickém průmyslu, jako je měření hustoty, měrné tíhy v kosmetickém odvětví, ve výrobcích pro osobní péči a v mnoha dalších oborech. Klepněte na výše uvedené odkazy a přečtěte si podrobné informace o aplikacích anebo vstupte do naší odborné knihovny, kde naleznete ty správné aplikační poznámky pro svůj vzorek.

 

 

 

 

Produkty