密度測定ガイド - 無料ダウンロード | METTLER TOLEDO
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密度を測るための必須ガイド

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測定値を上げるための貴重なヒントを手に入れよう

密度計測ガイド - 日々の密度計測で最高の結果を得るために
密度計測ガイド - 日々の密度計測で最高の結果を得るために

本書は、液体の密度、比重、濃度を測定する際に、誤差を防ぐためにどのような注意が必要かを説明しています。このガイドの推奨事項に従うことで、密度測定、特にデジタル密度計による測定を最適化することができます。以下の項目について説明しています。

  • テストと調整。定期的な検査と定期的な調整はどちらが良いのでしょうか?密度計の検査や調整はどのくらいの頻度で、どのような物質を使って行うべきでしょうか?また、どの程度の公差を適用すればよいですか?
  • 試料について デジタル密度計ではどのような種類の試料を測定することができますか?難しい試料はどのように測定すればよいですか?測定への影響はどのようなものが考えられますか?
  • サンプリングについて シリンジでのサンプリングと自動充填システムでのサンプリングの違いは何ですか?気泡の発生を防ぐにはどうすればよいですか?
  • 洗浄について セルの洗浄にはどのような方法がありますか?各サンプルタイプにはどのような溶媒を使用すべきですか?洗浄が不適切な場合、測定精度にどのような影響がありますか?
  • 結果の検証と記録。測定結果が気泡や残留溶媒の影響を受けていないことを確認する方法、測定結果を他の単位や濃度に変換する方法、測定結果が特定の製品の仕様内であるかどうかを自動的に確認する方法(品質管理)。
密度測定ガイドをダウンロードすると、液体の密度を測定する際にエラーを起こさないためのヒントが得られます。

1. テストと調整

一般的には、機器を頻繁に調整すれば正確な結果が得られると思われていますが、それは間違いです。調整を行うと、機器の内部設定が変更されます。調整が適切に行われなければ、その後に行われるすべての測定は無効になります。

頻繁に調整する代わりに、密度が正確にわかっているサンプル(蒸留水や標準物質など)を使ってシステムの測定精度を定期的に検証する方がよいでしょう。これをテスト、校正、チェックと呼びます。これはテスト、校正、チェックと呼ばれています。測定された密度は、そのサンプルの既知の公称値と比較されます。

 

詳しくは「密度測定ガイド」をご覧ください。

 

ワンクリックでできる標準物質のテスト - ビデオ

密度計や屈折計が正常に動作しているかどうかを確認するために、標準器を使った試験を行う方法をご紹介します。

テスト(キャリブレーション)

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調整

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2. サンプル

粘性のあるサンプル

粘性のあるサンプルを測定する際には注意が必要です。サンプルを測定セルに導入する際に、気泡が入っていないことを確認してください。密閉した容器の中で試料を温め、数分間放置してから測定するとよいでしょう。温めるとサンプルの粘度が下がり、気泡が抜けやすくなります。

粘性のあるサンプルを測定する際に発生するせん断力は、一般的に人為的に高くなる不正確な結果につながる可能性があります。メトラー・トレドのDM型密度計は、試料の粘性による測定誤差を自動的に補正することができます。お使いの密度計にこのような粘度補正機能がある場合、粘度が25mPa・s以上の試料を可能な限り正確に測定するには、常にこの機能をオンにする必要があります。

メトラー・トレドの自動化装置SC1、SC30は、最大30'000mPa・s(ハチミツの液体に相当)の粘度の試料に対応しています。より高粘度のサンプルや、室温で固体のサンプル(パラフィンなど)には、オートメーションユニットの加熱バージョンであるSC1HとSC30Hを使用できます。

詳しくは「密度測定ガイド」をご覧ください。

 

アグレッシブなサンプル

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揮発性のサンプル

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溶解したガスを含むサンプル

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不均一なサンプル/懸濁液

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3. サンプリング

シリンジの場合

シリンジを使った手動でのサンプル操作は、常にオペレーターに依存しているため、エラーが発生しやすく、再現性が低く、時間がかかります。オペレーターが適切なトレーニングを受け、再現性のある方法でサンプルを注入していることを確認してください。

セルに入れるサンプルの量は多めにしてください。セル内に汚れが残っていると、測定が無効になることがあります。

サンプルがセルを超えてチューブの少なくとも10cmを満たしていることを確認し、汚染物を押し出して新しいサンプルだけをセルに残すことができるようにします。

セルの壁が完全に濡れるように、ゆっくりと層流(5~10cm/秒)で測定セルを充填する(壁に泡が挟まらないようにする)。シリンジ内に空気が溜まっていないことを確認する。プランジャーはゆっくりと、止まらずに押し続けなければなりません。

詳しくは「密度測定ガイド」をご覧ください。

自動充填

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気泡を避ける

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密度測定の自動化 - ビデオ

シリンジから自動化ユニットSC1に切り替えることで、密度測定を改善し、精度を高め、オペレータに依存した結果を避けることができます。

4. クリーニング

以前に測定した製品の堆積物は、必ずしも目に見えるものではありません。例えば、油や脂肪を含む製品を測定する場合、測定セルが非常に薄い油の膜でコーティングされている可能性があります。これを防ぐためには、適切な洗浄液(後述)でセルを洗浄し、乾燥させる必要があります(できれば測定ごとに)。

測定されたすべてのサンプルが類似した種類であり、測定セル内の残留物を溶かすことができる場合(さまざまな種類のジュースを測定する場合など)、前のサンプルを完全に除去するために、新しいサンプルで大きなオーバーサンプリングを行うことも可能です(「分析リンス」)。

制限があります。

  • 少なくともサンプリングポンプ(メトラー・トレド社製FillPal™など)を使用してください。
  • ポンプのサンプリングチューブをサンプルに浸した後、チューブ内に空気が吸い込まれるようにポンプを取り外し(チューブ内の空気は2~3cm)、再びサンプルに浸します。この手順を約5回繰り返した後、セルに充填して測定を行います。これにより、古いサンプルがセルから適切に洗い流されます。
  • この手順を検証して、必要な再現性とエラー限界が維持されていることを確認します。最も重要なサンプルを最初に測定し(例えば、糖分が最も多いサンプル)、次に脱イオン水を測定し、この手順を2、3回繰り返します。
  • 例えば、糖分を含む製品を測定する場合は、サンプルの乾燥やセル壁の糖分の結晶化を防ぐために、測定の間もセル内にサンプルまたは水が満たされていることを確認してください。
  • 作業日ごとに少なくとも1回は、測定セルを完全に洗浄し、乾燥させてください(下記参照)。

詳しくは「密度測定ガイド」をご覧ください。

リンス

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ドライ

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全自動洗浄

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密度測定の自動化 - ビデオ

シリンジから自動化ユニットSC1に切り替えることで、密度測定を改善し、精度を高め、オペレータに依存した結果を避けることができます。

5. 結果の検証と記録

結果の自動変換

多くの場合、結果はテーブルを使って変換する必要があります。値をテーブルで調べたり、テーブルから補間したりするのは、エラーが発生しやすく、時間がかかります。内蔵されているテーブル(アルコール、Brix、APIによる温度補正など)を使って自動変換することで、読み取りや計算のミスを防ぎ、時間を短縮することができます。最新のデジタル密度計では、内蔵の変換テーブルを使用して、目的の単位で直接結果を表示することができます。メトラー・トレドのDM密度計には、以下のような結果単位/濃度表が内蔵されています。

  • 比重、ライトとヘビー ボーメ、Tワデル
  • シュガー プラトン、ブリックス(エメリッヒ、NBS 113)、HFCS 42/55、インバートシュガー、KMW、オエックスル、バボ
  • アルコール OIML、AOAC、Proof Degree、HM C&E、Gay Lussac
  • Petro: 原油、精製品、潤滑油のAPI度および重力テーブル
  • 最大30のユーザー定義濃度表(表または数式で入力可能

詳しくは「密度測定ガイド」をご覧ください。

エラー検出

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結果の制限

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適切なドキュメンテーション

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