Apa yang dimaksud dengan pengukur massa jenis digital dan bagaimana cara kerjanya?

Pilih Pertanyaan

1. Apa yang dimaksud dengan pengukur massa jenis digital?
2. Bagaimana cara kerja pengukur massa jenis digital?
3. Instrumen apa yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair?
4. Berapa massa jenis udara?
5. Berapa massa jenis air?
6. Berapa banyak volume sampel yang Anda perlukan untuk pengukur massa jenis digital?
7. Berapa lama waktu yang Anda perlukan untuk mengukur sampel dengan pengukur massa jenis digital?
8. Bagaimana Anda menyesuaikan pengukur massa jenis digital?
9. Apa saja sampel yang dapat diukur dengan pengukur massa jenis digital?
10. Apa pengaruh viskositas terhadap pengukuran massa jenis digital?

Apa yang dimaksud dengan pengukur massa jenis digital?

Pengukur massa jenis digital (disebut juga densimeter) menggunakan teknologi tabung osilasi untuk mengukur massa jenis atau nilai terkait dari sampel cair. Pengukuran ini dilakukan secara digital, sehingga mengurangi pengaruh operator secara signifikan. Keakuratan hingga 0,000005 g/cm3 dapat dicapai, dengan volume sampel kecil (sekitar 3 mL) dan waktu pengukuran yang singkat (kurang dari satu menit).

Bagaimana cara kerja pengukur massa jenis digital?

Pengukur massa jenis digital menggunakan tabung kaca berongga berbentuk U, yang dimasukkan ke dalam osilasi. Frekuensi osilasi tabung diisi dengan sampel diukur. Frekuensi ini akan berubah bila tabung diisi dengan sampel: semakin tinggi massa sampel, semakin rendah frekuensinya. Selanjutnya, frekuensi ini diukur dan dikonversi menjadi massa jenis. Selain itu, pengukur massa jenis digital benchtop menggunakan termostat Peltier terintegrasi untuk mengontrol suhu sampel.

Ketahui lebih lanjut dengan animasi interaktif kami

Instrumen apa yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair?

Massa jenis larutan dapat diukur secara manual atau digital. Untuk informasi lebih terperinci tentang cara mengukur massa jenis dengan piknometer, hidrometer, dan pengukur massa jenis digital, lihat panduan 3 Cara Mengukur Massa Jenis kami.

Metode manual seperti piknometer dan hidrometer secara luas digunakan untuk penentuan massa jenis dan nilai terkait, misalnya berat jenis, % alkohol, BRIX°, derajat API, Baumé, Plato, dsb. Meskipun mudah digunakan dan cukup terjangkau, namun metode ini memerlukan keahlian dalam setiap langkah protokol pengoperasian manualnya, yang sering kali mempengaruhi keakuratan dan keandalan hasil.

Piknometer adalah gelas kaca dengan volume yang ditetapkan. Piknometer ditimbang tanpa sampel (M1), lalu diisi dengan sampel untuk selanjutnya ditimbang kembali (M2). Selisih antara M1 dan M2 yang dibagi dengan volume gelas adalah massa jenis sampel.

Hidrometer adalah badan kaca yang dicelupkan ke dalam sampel. Setelah melewati proses penyeimbangan singkat, hidrometer akan mengambang pada ketinggian tertentu. Semakin tinggi massa jenis sampel, semakin kecil kemungkinan hidrometer akan mengambang. Ketinggian penyeimbangan dibaca sebagai massa jenis.

Kit Massa Jenis digunakan bersama timbangan. Badan kaca berisi volume yang ditetapkan ditimbang di udara (M1), dicelupkan ke dalam sampel, lalu ditimbang kembali dalam sampel (M2). Selisih antara M1 dan M2 (daya apung) yang dibagi dengan volume badan kaca adalah massa jenis sampel. Dudukan khusus juga dapat digunakan untuk mengukur massa jenis benda padat, menggunakan zat cair referensi (air, etanol, atau yang ditetapkan pengguna).

Pengukur Massa Jenis Digital tersedia sebagai instrumen benchtop dan genggam. Pengukur ini menggunakan teknologi tabung osilasi untuk mengukur massa jenis sampel dengan sangat akurat dalam waktu singkat. Tabung kaca berongga akan bergetar pada frekuensi tertentu. Frekuensi ini akan berubah bila tabung diisi dengan sampel: semakin tinggi massa sampel, semakin rendah frekuensinya. Selanjutnya, frekuensi ini diukur dan dikonversi menjadi massa jenis. Selain itu, pengukur massa jenis digital benchtop menggunakan termostat Peltier terintegrasi untuk mengontrol suhu sampel.

Untuk informasi lebih lanjut tentang pengukur massa jenis digital dan perbandingannya dengan metode manual, baca Perbandingan teknik pengukuran kami yang berbeda

Berapa massa jenis udara?

Massa jenis udara adalah 0,00120 g/cm3 pada suhu 20°C dan di bawah tekanan atmosfer 101,325 kPa (misalnya, pada permukaan laut). Tekanan atmosfer berubah seiring dengan perubahan kondisi cuaca (lebih rendah saat cuaca hujan atau bersalju) dan altitudo (lebih rendah pada altitudo tinggi dibandingkan pada permukaan laut). Misalnya, pada ketinggian 440 m di atas permukaan laut, tekanan atmosfer (rata-rata tahunan) hanya 96,12 kPa dan massa jenis udara rata-rata menjadi 0,00114 g/cm3 pada suhu 20°C.

Berapa massa jenis air?

Massa jenis air adalah 0,99820 g/cm3 pada suhu 20°. Massa jenis air berubah seiring dengan perubahan suhu; massa jenis air bertambah dari 0°C hingga 4°C (hampir 1) dan berkurang dari 4°C hingga suhu yang lebih tinggi.

Berapa banyak volume sampel yang Anda perlukan untuk pengukur massa jenis digital?

Volume umum tabung kaca berongga berbentuk U yang digunakan sebagai sel pengukuran dalam pengukur massa jenis digital adalah sekitar 1 mL. Agar tidak terjadi masalah, pengisian volume lebih besar disarankan; biasanya 3 mL hingga 5 mL akan digunakan dengan alat suntik agar bagian dari tabung pengosongan juga diisi dengan sampel.

Berapa banyak waktu yang Anda perlukan untuk mengukur sampel dengan pengukur massa jenis digital?

Hal ini sangat tergantung pada perbedaan suhu antara sampel dan sel pengukuran, serta pada jenis sampel. Hal ini juga tergantung pada keakuratan pengukuran yang diperlukan. Waktu pengukuran ini umumnya dapat berkisar mulai dari beberapa detik dengan pengukur massa jenis digital portabel tanpa kontrol suhu hingga sekitar 2-5 menit dengan instrumen benchtop yang disertai kontrol suhu aktif.

Bagaimana Anda menyesuaikan pengukur massa jenis digital?

Biasanya pengukur massa jenis disesuaikan dengan udara dan air pada suhu pengukuran tertentu. Suhu ini dikontrol dengan elemen Peltier, yang dapat mendinginkan atau memanaskan sel pengukuran ke suhu tertentu (misalnya, 20°C). Pertama, frekuensi sel pengukuran yang diisi udara diukur. Frekuensi pertama ini ditetapkan untuk nilai massa jenis udara. Selanjutnya, sel pengukuran diisi dengan air, lalu frekuensinya diukur. Frekuensi kedua ini ditetapkan untuk nilai massa jenis air. Penyesuaian dua titik ini juga dapat dilakukan dengan udara dan standar, atau dengan dua standar yang mencakup kisaran massa jenis yang berbeda.

Apa saja sampel yang dapat diukur dengan pengukur massa jenis digital?

Pengukur massa jenis ini pada awalnya dirancang dan ditujukan untuk mengukur cairan homogen. Dalam praktiknya, banyak sampel lain yang berhasil diukur dengan baik. Jika viskositas sampel dapat diturunkan hingga di bawah 36'000 mPa*s dengan pemanasan pada suhu pompa (misalnya, parafin), sampel tersebut bahkan dapat diukur secara otomatis dengan satuan otomatisasi yang dipanaskan seperti SC1H atau SC30H. Sampel dengan viskositas lebih tinggi dapat diukur secara manual jika sampel dapat diisi ke dalam alat suntik tanpa adanya kantong udara, dan jika operator selanjutnya dapat menekan keluar sampel tersebut pada kecepatan terkontrol melalui tabung sempit dan panjang sekitar 15 cm. Sampel yang merusak tabung kaca berbentuk U pada sel pengukuran (misalnya, asam hidrofluorida, zat cair, atau pasta yang digunakan untuk kaca pengetsaan) tidak boleh diukur dengan pengukur massa jenis tersebut.

Apa pengaruh viskositas terhadap pengukuran massa jenis digital?

Viskositas sampel berdampak pada massa jenis yang diukur dengan pengukur massa jenis digital. Gaya geser lebih tinggi yang muncul di antara cairan dan dinding tabung akan memperlambat frekuensi osilasi, sehingga menampilkan nilai massa jenis yang lebih tinggi. Karena itu, pengukur massa jenis digital modern dilengkapi koreksi viskositas terintegrasi, yang akan mengimbangi efek ini dan menampilkan hasil yang tepat.