Denzitometar

Digitalni denzitometri (mjerači specifične gravitacije) upotrebljavaju šuplju staklenu cijev u obliku slova U koja se stavlja u stanje titranja. Mjeri se frekvencija titranja cijevi ispunjene uzorkom. Kad se cijev napuni uzorkom, dolazi do promjene frekvencije: što je veća masa uzorka, to je niža frekvencija. Ta se frekvencija mjeri i pretvara u gustoću. Osim toga, stolni digitalni denzitometri upotrebljavaju ugrađeni termostat s Peltier elementom za regulaciju temperature uzorka.

Ovdje potražite dodatne informacije o denzitometriji, definiciji, jednadžbi, utjecajima i još mnogo toga.

Mjerač specifične gravitacije, mjerač gustoće i denzitometar nazivi su za isti instrument. Ovisno o zemlji ili regiji, upotrebljavaju se različiti termini. Instrument radi na načelu titrajuće cijevi u obliku slova „U” za mjerenje specifične gravitacije, gustoće ili srodnih vrijednosti u tekućem uzorku. To se mjerenje izvodi automatski, čime se smanjuje utjecaj operatera i poboljšava ponovljivost.

Gustoća otopine može se izmjeriti ručno ili digitalno. Detaljnije pojedinosti o tome kako se mjeri gustoća piknometrima, hidrometrima i digitalnim mjeračima gustoće potražite u našem vodiču 3 načina za mjerenje gustoće.

Ručne metode poput piknometara i hidrometara naširoko se koriste za određivanje gustoće i povezanih vrijednosti, npr. relativne gustoće, postotka alkohola, BRIX-a, stupnjeva API, vrijednosti Baumé, Plato itd. Iako su te metode jednostavne za upotrebu i nisu skupe, zahtijevaju stručnost na svakom koraku protokola ručnog rada, što često utječe na točnost i pouzdanost rezultata.

Piknometar je staklena čaša definiranog volumena. Mjeri mu se težina bez uzorka (M1), a zatim se puni uzorkom i ponovno mu se mjeri težina (M2). Razlika između M1 i M2 podijeljena s volumenom čaše jest gustoća uzorka.

Hidrometar je stakleno tijelo koje se uroni u uzorak. Nakon kratkog razdoblja izjednačavanja temperature plutat će na određenoj razini. Što je veća gustoća uzorka, to će hidrometar manje plutati. Razina izjednačavanja temperature daje očitanje gustoće.

Komplet za gustoću upotrebljava se zajedno s vagom. Mjeri se težina staklenom tijelu definiranog volumena u zraku (M1), uranja se u uzorak i ponovno mu se mjeri težina u uzorku (M2). Razlika između M1 i M2 (uzgon) podijeljena s volumenom staklenog tijela jest gustoća uzorka. Poseban držač također se može upotrijebiti za mjerenje gustoće krutina s pomoću referentne tekućine (voda, etanol ili korisnički definirana tekućina).

Digitalni mjerači gustoće, poznati i kao mjerači specifične gravitacije ili denzitometri, dostupni su u obliku stolnih i ručnih instrumenata. Upotrebljavaju tehnologiju titranja cijevi za vrlo točno mjerenje gustoće uzorka u kratkom vremenu. Šuplja staklena cijev vibrira određenom frekvencijom. Kad se cijev napuni uzorkom, dolazi do promjene frekvencije: što je veća masa uzorka, to je niža frekvencija. Ta se frekvencija mjeri i pretvara u gustoću. Osim toga, stolni digitalni denzitometri upotrebljavaju ugrađeni termostat s Peltier elementom za regulaciju temperature uzorka.

Više informacija o digitalnim mjeračima gustoće i njihovoj usporedbi s ručnim metodama potražite u našoj Usporedbi različitih mjernih tehnika.

Tipični volumen šuplje staklene cijevi u obliku slova U korištene kao mjerna ćelija u digitalnom mjeraču gustoće iznosi oko 1 ml. Da ne biste imali problema s punjenjem preporučuje se veći obujam. Obično se upotrebljava od 3 ml do 5 ml sa štrcaljkom da bi dio drenažne cijevi također bio ispunjen uzorkom.

To ovisi o temperaturnoj razlici između uzorka i mjerne ćelije te o vrsti uzorka. Također ovisi o potrebnoj preciznosti mjerenja. Vrijeme mjerenja obično iznosi nekoliko sekundi s prijenosnim digitalnim mjeračem gustoće bez regulacije temperature ili 2 do 5 minuta sa stolnim instrumentom s aktivnom regulacijom temperature.

Mjerači gustoće, poznati i kao denzitometri ili mjerači specifične gravitacije, obično se prilagođavaju uz pomoć zraka i vode na određenoj temperaturi mjerenja. Ta se temperatura regulira Peltier elementom koji može ohladiti ili zagrijati mjernu ćeliju na određenu temperaturu (npr. 20 °C). Prvo se mjeri frekvencija mjerne ćelije napunjene zrakom. Ta se frekvencija dodjeljuje vrijednosti gustoće zraka. Zatim se mjerna ćelija puni vodom i mjeri se frekvencija mjerne ćelije ispunjene vodom. Druga se frekvencija dodjeljuje vrijednosti gustoće vode. Ovo prilagođavanje s dvjema točkama također se može napraviti sa zrakom i standardnom otopinom ili s dvjema standardnim otopinama koje imaju različite raspone gustoće.

Saznajte više o tome kako prilagoditi svoj digitalni denzitometar.

Ti mjerači gustoće izvorno su projektirani i namijenjeni mjerenju homogenih tekućina. Također, u praksi, mnogi drugi uzorci se uspješno mjere. Ako se viskoznost uzorka može smanjiti ispod 36.000 mPa*s zagrijavanjem na temperaturi pumpanja (npr. parafin), gustoća se može mjeriti i potpuno automatski sa zagrijanom automatizacijskom jedinicom kao što je SC1H ili SC30H. Uzorci veće viskoznosti mogu se ručno mjeriti ako se njima može napuniti štrcaljka bez mjehurića zraka i ako korisnik može istisnuti te uzorke pri reguliranoj brzini kroz usku cijev dugačku 15 cm. Uzorci koji agresivno djeluju na staklenu cijev u obliku slova U mjerne ćelije (npr. hidrofluorna kiselina, tekućine ili paste koje se upotrebljavaju za jetkanje stakla) ne bi se trebali mjeriti takvim mjeračima gustoće.