Hvad er specifik vægtfylde?

Alt, du behøver at vide om specifik vægtfylde

Specifik vægtfylde, også kendt som relativ densitet, måler tætheden af et stof sammenlignet med tætheden af vand.

Specifik vægtfylde er relateret til densitet, da begge er fysiske egenskaber, der bruges til at bestemme, hvor "tæt" et bestemt materiale er. Dette materiale kan være en gas, væske eller fast stof.

Specifik vægtfylde og densitet bruges til at identificere et materiale, bestemme koncentrationen af en væskeopløsning, f.eks. alkohol eller sukker i en drik), eller teste, om et produkt ligger inden for specifikationerne.

Denne side vil dække det grundlæggende om specifik vægtfylde og densitet.

Er du nysgerrig efter, hvordan specifik vægtfylde afslører et materiales sande densitet?

Et prøves densitet er defineret som dens masse divideret med dens volumen.
Formlen for densitet:

Specific gravity, også kendt som relativ densitet, bruges til at beskrive densiteten af et stof i forhold til vandets densitet. For at beregne specific gravity divideres prøvens densitet med vandets densitet.

Formlen for specific gravity:

Hvad er forskellen mellem specifik vægtfylde og densitet?

Den vigtigste forskel mellem specifik vægtfylde og densitet er, at specifik vægtfylde er dimensionsløs, hvilket betyder, at den ikke har nogen enheder, mens densitet har en enhed (g/cm3, kg/m3, g/mL, oz/US fl, ...).

Specifik vægtfylde fortæller dig, om noget flyder eller synker i vand. En specifik vægtfylde under 1 betyder, at prøven er mindre tæt (lettere) end vand og derfor vil flyde. For eksempel vil en olie med en specifik vægtfylde på 0.825 flyde på vand.

Hvordan omregner man specifik vægtfylde til densitet ?

Stoffets specifikke vægtfylde = Stoffets densitet / Vandets densitet

Eksempel (ved 20°C):

Prøvens densitet = 1.3265 g/cm3

Vandets densitet = 0.9982 g/cm3

Prøvens specifikke vægtfylde = 1.3265 / 0.9982 = 1.3289

Hvordan omregner man densitet til specifik vægtfylde?

Stoffets densitet = Stoffets specifikke vægtfylde x Vandets densitet

Eksempel (ved 20°C):

Prøvens specifikke vægtfylde = 1.0627 g/cm3

Vandets densitet = 0.9982 g/cm3

Prøvens densitet = 1. 1.0627 x 0.9982 = 1.0608

Temperaturen på en prøve påvirker både densiteten og specific gravity. Jo højere temperaturen er, desto større er volumenet, og desto lavere er densiteten. Hvis temperaturen stiger, øges volumenet, og densiteten falder. Masssen af stoffet ændrer sig imidlertid ikke med temperaturen.

Den mest markante undtagelse fra denne regel er flydende vand, som når sin maksimale densitet ved 3,98 ºC; over dette punkt øges vandets volumen, og det bliver mindre tæt. Det omvendte gælder, når vand afkøles.

Da specific gravity er prøvens densitet divideret med vandets densitet, vil begge densiteter falde med stigende temperatur, men ikke i samme omfang. Temperaturen har som regel lidt mindre betydning for specific gravity end for densitet.

Molecule at a given temperature (slight movements)	Same molecules when temperature increases (moving further apart)	Formula

Hvilke instrumenter bruges til at måle specifik vægt og densitet?

Der findes forskellige typer instrumenter til at måle både specific gravity og densitet:

Hydrometer

Et hydrometer er et omkostningseffektivt instrument, der bruges til at bestemme væskers specifikke vægtfylde/tæthed. Det er fremstillet af blæst glas og består af en kugleformet bund, der er vægtet med bly- eller stålkugler, samt en lang, smal stilk med en skala.

Hydrometeret nedsænkes i prøvevæsken, indtil det flyder. Tætheden aflæses ved at se på skalaen, hvor prøvevæskens niveau flugter med en markering på hydrometerets skala.

De fleste hydrometre måler prøvers specifikke vægtfylde: enkelt sagt fortæller et hydrometer brugeren, om en væske er tættere eller mindre tæt end vand. Det vil flyde højere i en væske med større specifik vægtfylde, såsom vand med opløst sukker, sammenlignet med en væske med lavere specifik vægtfylde, såsom rent vand eller alkohol.

Når man bruger et hydrometer, har brugeren to muligheder:

Brug hydrometeret ved dets kalibreringstemperatur (normalt 16 °C eller 20 °C). Afhængigt af prøvevolumen kan det tage noget tid for prøven at nå denne temperatur.
Notér blot måleværdien ved den omgivende temperatur. Både måle- og temperaturværdier skal registreres. Hvis det er nødvendigt, kan en korrektion senere anvendes for at få den temperaturkorrigerede måleværdi.

Pyknometer

Typisk fremstillet af glas er et pyknometer en kolbe med et på forhånd defineret volumen, der bruges til at måle en væskes specifikke vægtfylde/tæthed. Det kan også bestemme specifik vægtfylde/tæthed for dispersioner, faste stoffer og endda gasser.

Når det bruges korrekt, giver pyknometre meget præcise resultater med en nøjagtighed på op til 10-5 g/cm3 – dette svarer til nøjagtigheden (antallet af decimaler) på den digitale vægt, der bruges.

Der kræves også et termometer til at måle temperaturen.
Brugertræning er nødvendig for at sikre nøjagtige målinger med pyknometeret.

Bærbar digital densitetsmåler

Bærbare digitale densitetsmålere bruges til hurtigt og præcist at bestemme væskers specifikke vægtfylde/tæthed. Bestemmelse af tæthed eller specifik vægtfylde ved hjælp af digitale målere bygger på to faktorer:

Oscillationen eller vibrationen af et U-formet glasrør (U-rør).
Forholdet mellem væskeprøvens masse og U-rørets oscillationsfrekvens.

Når U-røret fyldes med prøvevæske, påvirkes dets oscillationsfrekvens: på grund af fabriksjustering med prøver med kendte tætheder kan denne oscillationsfrekvens direkte korreleres med tætheden af enhver væskeprøve med en nøjagtighed på 0,001 g/cm3 eller en specifik vægtfylde med en nøjagtighed på 0,001.

Håndholdte digitale densitetsmålere måler prøven ved omgivelsestemperatur. Hvis der er brug for et resultat ved en bestemt temperatur, kan den digitale densitetsmåler anvende en korrektion på det målte resultat for at kompensere resultatet til en defineret temperatur. Hver måling tager kun få sekunder, hvilket gør det muligt hurtigt at gå videre til den næste prøve.

Den målte tæthed kan automatisk omregnes til andre enheder og koncentrationer til specifikke anvendelser, såsom specifik vægtfylde, API, alkohol%, °Brix osv.

Bordmodel digital densitetsmåler

Bordmodel digitale densitetsmålere bruger den samme teknologi som bærbare digitale densitetsmålere, oscillationen af et U-formet glasrør (U-rør). Derudover har de indbygget Peltier-temperaturstyring, som bringer prøven til den valgte temperatur (f.eks. 20 °C). Temperaturstyringen kan spænde fra 0 °C til 95 °C. Disse densitetsmålere kan opnå en nøjagtighed på 0,000005 g/m3 for tæthed eller 0,000005 for specifik vægtfylde.

Nogle bordmodel digitale densitetsmålere kan tilsluttes automatiseringsløsninger til enkeltprøver eller flere prøver, som tilbyder automatiseret prøveudtagning, skylning og tørring.

Disse densitetsmålere kan ofte opgraderes til et dedikeret automatiseret flerparametersystem, der kombinerer tæthed, brydningsindeks, pH, farve, ledningsevne og mere for at spare tid, øge datakvaliteten og forhindre enhver ændring af prøver mellem de enkelte analyser.

En af fordelene ved digitale densitetsmålere, der bruger det U-formede glasrør, er det lille prøvevolumen, der kræves (typisk 1,5 mL), hvilket muliggør en hurtigere temperaturligevægt for prøven.

Eksempler på specifik vægt og densitet for nogle materialer

Stof	Specifik vægtfylde (ved 20°C)	Densitet (ved 20°C)
Dodecan	0.746	0.745 g/cm3
Ammoniak	0.772	0.771 g/cm3
Råolie	0.791	0.790 g/cm3
Vand	1.000	0.998 g/cm3
2,4-dichlortoluen	1.251	1.249 g/cm3
Glycerin	1.261	1.259 g/cm3
1-bromnaphthalen	1.484	1.481 g/cm3
Kviksølv	13.618	13.593 g/cm3

Ved forskellige temperaturer

Stof	SG (ved 15°C)	Densitet (ved 15°C)	SG (ved 25°C)	Densitet (ved 25°C)
Dodecan	0.753	0.752 g/cm³	0.747	0.745 g/cm³
Vand	1.000	0.999 g/cm³	1.000	0.997 g/cm³
2,4-dichlortoluen	1.255	1.254 g/cm³	1.248	1.244 g/cm³
1-bromnaphthalen	1.487	1.486 g/cm³	1.480	1.476 g/cm³

Se vores densitetsmålere

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er luftens specifikke vægtfylde?

Luften specifikke vægtfylde er 0.00121 ved 20°C og under et atmosfærisk tryk på 101.325 kPa (dvs. ved havoverfladen). Dette tryk ændrer sig med vejret (lavere tryk, når det regner eller sner) og med højden over havet (lavere tryk i stor højde end ved havoverfladen). For eksempel er det atmosfæriske tryk i en højde af 440 m over havets overflade (årligt gennemsnit) kun 96.12 kPa, og den gennemsnitlige specifikke vægtfylde af luften ved 20°C er 0.00114.

Hvad er vandets specifikke vægtfylde?

Vandets specifikke vægtfylde er 1.00000 ved 20°. Bemærk, at vandets densitet ændrer sig med temperaturen. Den stiger fra 0°C til 4°C (hvor den er næsten 1) og falder derefter fra 4°C til højere temperaturer. Vandets specifikke vægtfylde ændrer sig dog ikke med temperaturen; den vil stadig være lig med 1.00000.

Hvorfor kan specifik vægtfylde bruges til at identificere en prøve?

Specifik vægt og densitet kan nemt bruges til at identificere en ren prøve, fordi hvert stof har en unik specifik vægt/densitet. Efter en måling kan den specifikke vægt/densitet for den pågældende prøve slås op for at se, hvad den svarer til.

Hvordan kan densitet/specific gravity bruges til at bestemme koncentrationer?

Mængden af opløst stof i et opløsningsmiddel påvirker normalt densiteten og den specifikke vægt af den resulterende opløsning. Ved at måle den specifikke vægt for en række opløsninger med kendte, varierende mængder opløst stof kan man finde en omregningstabel eller formel, som relaterer den specifikke vægt til koncentrationen for en given opløsning.

Hvad er nogle typiske anvendelser af måling af specific gravity?

Her er nogle typiske anvendelser af måling af specifik vægt:

Bestemmelse af alkoholkoncentration i spiritus, kontrol af gæringsprocessen i vin- og ølproduktion
Måling af Brix (sukkerindhold) i mellemprodukter og slutprodukter i fødevare- og drikkevareprodukter
Specifik vægt, densitet og andre koncentrationer såsom API-gravitet i tungolier, paraffin og smøremidler i petrokemikalier
Specifik vægt og densitet i batterisyre i bilindustrien og andre opløsningsmidler
Syrer og baser i den kemiske industri
Mange anvendelser i lægemiddelindustrien, såsom specifik vægt i kosmetik, personlig plejeprodukter og meget mere

Søgeforslag

Hvad er specifik vægtfylde?

Alt, du behøver at vide om specifik vægtfylde

Hvad er densitet og specific gravity?

Hvad er forskellen mellem specifik vægtfylde og densitet?

Hvordan påvirker prøvers temperatur specific gravity og densitet?

Molecule at a given temperature (slight movements)

Same molecules when temperature increases (moving further apart)

Formula