Hustomer

Digitálne hustomery (merače relatívnej hustoty) obsahujú dutú sklenenú rúrku v tvare U, ktorá osciluje. Meria sa frekvencia oscilácie rúrky naplnenej vzorkou. Pri napĺňaní rúrky vzorkou sa frekvencia kmitania mení – čím väčšia hmotnosť, tým je frekvencia nižšia. Hodnoty frekvencie sa potom zmerajú a prepočítajú na hustotu. Okrem toho stolové digitálne hustomery používajú zabudovaný termostat na báze Peltierovho článku na reguláciu teploty vzorky.

Tu si môžete pozrieť ďalšie informácie o meraní hustoty, definícii, rovnici, vplývajúcich činiteľoch a iných faktoroch.

Merač relatívnej hustoty, hustomer a denzitometer je jedno a to isté – prístroj na meranie špecifickej hmotnosti, resp. hustoty. V závislosti od krajiny a regiónu sa označuje rôznymi názvami. Tento prístroj na základe oscilácie rúrky v tvare U meria špecifickú hmotnosť, hustotu alebo súvisiace hodnoty kvapalných vzoriek. Toto meranie sa vykonáva automaticky, čo znamená menší vplyv ľudského faktora a väčšiu opakovateľnosť.

Hustota roztoku sa dá merať ručne alebo digitálne. Podrobnejšie informácie o tom ako merať hustotu pomocou pyknometrov, hydrometrov a digitálnych hustomerov nájdete v našej príručke 3 spôsoby merania hustoty.

Manuálne metódy, ako sú pyknometre a hydrometre, sa často používajú na stanovenie hustoty a súvisiacich hodnôt, napr. mernej hmotnosti, % alkoholu, stupňov BRIX, stupňov API, Baumé, Plato atď. Aj keď sa tieto metódy ľahko používajú a sú pomerne lacné, v každom kroku protokolov manuálnej obsluhy vyžadujú odborné znalosti, ktoré často ovplyvňujú presnosť a spoľahlivosť výsledkov.

Pyknometer je sklenená kadička so známym objemom. Odváži sa bez vzorky (M1), naplní sa vzorkou a opäť sa odváži (M2). Rozdiel medzi hmotnosťami M1 a M2 vydelený objemom kadičky predstavuje hustotu vzorky.

Hydrometer je sklenené teleso, ktoré sa ponorí do vzorky. Po krátkom čase vyrovnania sa vznáša v určitej hĺbke. Čím je hustota vzorky vyššia, tým nižšie sa hydrometer vznáša. Hĺbka vyrovnania predstavuje hustotu.

Sada pre stanovenie hustoty sa používa spolu s váhou. Sklenené teleso so známym objemom sa odváži vo vzduchu (M1), ponorí sa do vzorky a znova sa odváži vo vzorke (M2). Rozdiel medzi hmotnosťami M1 a M2 (vztlak) vydelený objemom skleneného telesa predstavuje hustotu vzorky. Na meranie hustoty pevných látok sa môže použiť aj špeciálny držiak s pomocou referenčnej kvapaliny (voda, etanol alebo používateľom stanovená látka).

Digitálne hustomery, známe aj pod označením denzitometre, sú k dispozícii v podobe stolových alebo ručných prístrojov. Pomocou technológie kmitania sklenej rúrky dokážu veľmi presne a rýchlo odmerať hustotu vzorky. Dutá sklená rúrka vibruje s určitou frekvenciou. Pri napĺňaní rúrky vzorkou sa frekvencia kmitania mení – čím väčšia hmotnosť, tým je frekvencia nižšia. Hodnoty frekvencie sa potom zmerajú a prepočítajú na hustotu. Okrem toho stolové digitálne hustomery používajú zabudovaný termostat na báze Peltierovho článku na reguláciu teploty vzorky.

Viac informácií o digitálnych hustomeroch a ich porovnanie s manuálnymi metódami nájdete v našom porovnaní rôznych techník merania.

Typický objem dutej sklenenej rúrky v tvare U, ktorá sa používa ako meracia jednotka v digitálnom hustomere, je približne 1 ml. Na bezproblémové plnenie sa odporúča väčší objem. Zvyčajne sa používa objem 3 ml až 5 ml a aplikuje sa striekačkou, aby sa aj časť vypúšťacej rúrky naplnila vzorkou.

To závisí od teplotného rozdielu medzi vzorkou a meracou jednotkou, ako aj od typu vzorky. Takisto to závisí aj od požadovanej presnosti merania. Čas merania sa môže zvyčajne pohybovať od niekoľkých sekúnd pri použití prenosného digitálneho hustomera bez regulácie teploty až do približne 2 až 5 minút v prípade stolového prístroja s aktívnou reguláciou teploty.

Zvyčajne sa hustomery, známe aj pod označením denzitometre alebo merače relatívnej hustoty, justujú pomocou vzduchu a vody pri určitej meracej teplote. Táto teplota je riadená Peltierovým článkom, ktorý môže ochladiť alebo ohriať meraciu jednotku na konkrétnu teplotu (napr. 20 °C). Najprv sa odmeria frekvencia meracej jednotky naplnenej vzduchom. Táto prvá frekvencia sa priradí k hodnote hustoty vzduchu. Potom sa meracia jednotka naplní vodou a odmeria sa frekvencia meracej jednotky naplnenej vodou. Táto druhá frekvencia sa priradí k hodnote hustoty vody. Táto dvojbodová justáž sa môže vykonať aj so vzduchom a normovanou látkou alebo s dvomi normovanými látkami s rôznymi rozsahmi hustoty.

Zistite viac o tom, ako justovať digitálny hustomer.

Tieto hustomery boli pôvodne navrhnuté a určené na meranie homogénnych kvapalín. V praxi sa nimi pomerne úspešne meria aj mnoho ďalších vzoriek. Ak sa viskozita vzorky môže znížiť pod 36 000 mPa*s zahriatím pri teplote čerpania (napr. parafín), môže sa merať aj plne automaticky pomocou vyhrievanej automatizačnej jednotky, ako je zariadenie SC1H alebo SC30H. Vzorky s vyššou viskozitou sa môžu merať ručne, ak je možné naplniť ich do striekačky bez nasatia vzduchových bublín a ak obsluha môže potom tieto vzorky vytlačiť riadenou rýchlosťou cez úzku, dlhú trubičku s dĺžkou približne 15 cm. Vzorky, ktoré degradujú sklenú rúrku meracej jednotky v tvare U (napr. kyselina fluorovodíková, kvapaliny alebo pasty používané na leptanie skla), by sa nemali merať pomocou takýchto hustomerov.