Đề xuất tìm kiếm
  • oiml
  • conductivity sensor
  • loadcell
  • IND570
  • ph meter
All Categories
  • All Categories
  • Products
  • Support
  • Expertise
  • Events & Webinars
  • Other
Filter
Filter
Categories
  • All Categories
  • Products
  • Support
  • Expertise
  • Events & Webinars
  • Other
Bộ lọc rõ ràngShow results
Tiếng Việt
Page Contents:

Mật độ là gì?

Tất cả những gì bạn cần biết về đo mật độ

Home Bằng Ứng dụng Ứng dụng phân tích trong phòng thí nghiệm Các ứng dụng tỷ trọng Mật độ là gì?

Đo mật độ là một quy trình cung cấp một thông số chất lượng cho cả nguyên liệu thô và sản phẩm hoàn thiện, được sử dụng trong nhiều ứng dụng ở các ngành công nghiệp khác nhau để kiểm tra nồng độ các thành phần, độ tinh khiết, thành phần của chúng và phục vụ kiểm soát chất lượng định kỳ bằng giá trị mật độ.

Ví dụ, mật độ của nước ở 20.00 °C được biết là 0.998203 g/cm3: mọi sai lệch so với giá trị này +- dung sai đều cho thấy mẫu nước có chứa tạp chất.

Trên trang này, bạn sẽ có được những kiến thức cần thiết về đo mật độ.

Chỉ số chất lượng
Sẵn sàng làm chủ phép đo tỷ trọng để kiểm soát chất lượng chính xác chưa?

Khối lượng riêng là gì?

Khối lượng riêng là một thông số vật lý cung cấp thông tin về khối lượng của một mẫu hoặc một vật thể chia cho thể tích của nó: nói cách khác, mức độ các phân tử của một chất được sắp xếp chặt chẽ trong không gian. Khối lượng riêng thường được biểu thị bằng chữ cái Hy Lạp rho "r". Chữ cái Latinh "d" cũng thường được sử dụng.

Bạn có bao giờ tự hỏi tại sao một số loại dầu vẫn nổi trên bề mặt biển khi xảy ra tràn dầu không? Sự khác biệt về khối lượng riêng khiến một số chất nằm trên các chất khác; hãy xem trong hình một số giá trị khối lượng riêng điển hình.

công thức khối lượng riêng

1. Nhiệt độ

Bạn có biết rằng sự thay đổi nhiệt độ 0.1 °C có thể ảnh hưởng 0.0001 g/cm3 đến khối lượng riêng đo được không?

Nhiệt độ tác động đến không gian cần thiết để các nguyên tử trong một phân tử sắp xếp trong một khoảng nhất định, vì khi chúng dao động nhanh hơn thì khoảng cách giữa chúng tăng lên.

Do đó, nhiệt độ càng cao thì khối lượng riêng càng thấp, hoặc khi nhiệt độ giảm, khối lượng riêng tăng lên. Tuy nhiên, khối lượng của chất không thay đổi.

Lưu ý: Mối quan hệ giữa nhiệt độ, thể tích và khối lượng riêng không phải là hàm tuyến tính và phụ thuộc vào nhiệt dung riêng, nhiệt hóa hơi và các yếu tố khác của từng chất.

Ngoại lệ duy nhất đối với quy luật trên là nước ở thể lỏng, đạt đỉnh khối lượng riêng tại 3.98 ºC rồi giảm khi nhiệt độ tăng hoặc giảm. Đây là một trong những lý do khiến băng có khối lượng riêng thấp hơn nước và nổi trong cốc.

công thức

2. Bọt khí hoặc tạp chất

Một bọt khí nhỏ có trong chất lỏng cần đo cũng có thể gây ra sự khác biệt rất lớn đối với mật độ của nó, điều tương tự cũng áp dụng cho tạp chất.

Ví dụ, một tỷ trọng kế thủy tinh dựa vào khối lượng để tính giá trị mật độ. Nếu có bọt khí hoặc sự nhiễm bẩn, ví dụ do làm sạch không đúng cách, khối lượng được cân và hiển thị trên cân sẽ không chính xác. Điều này dẫn đến giá trị mật độ không chính xác.


Tìm hiểu cách chọn, sử dụng và hiệu chuẩn tỷ trọng kế

Điều tương tự cũng áp dụng cho máy đo mật độ kỹ thuật số, máy này dựa trên nguyên lý đo của ống U để xác định mật độ.

Tuy nhiên, các máy đo mật độ kỹ thuật số hiện đại có tính năng BubbleCheck™ tự động để hỗ trợ người dùng trong quá trình đo mật độ.

Hơn nữa, để tránh nhiễm chéo do làm sạch không đúng cách, người dùng có thể đo mật độ của không khí; nếu giá trị nằm trong giới hạn cho phép, điều đó đảm bảo tế bào đo đã được làm sạch đúng cách.

3. Áp suất không khí của chất lưu

Nếu bạn đang ở Thành phố Mexico ở độ cao 3.930 mét so với mực nước biển, áp suất không khí tại đó sẽ thấp hơn so với ở Rio de Janeiro, nơi nằm ở mực nước biển (0 m). Điều này có nghĩa là áp suất không khí có liên quan trực tiếp đến độ cao.

Vì khí và chất lỏng là các chất lưu, cần lưu ý các thông tin sau:

  • Khí (ví dụ: không khí) là chất lưu có thể nén, nên thể tích của nó thay đổi ở các mức áp suất khác nhau.
  • Chất lỏng (ví dụ: nước) được xem là chất lưu không nén được, nên thể tích của nó không đổi ở các mức áp suất khác nhau.

Lưu ý: Trừ khi áp suất rất cao được áp dụng, điều này không đúng đối với mục đích đo mật độ phân tích.

Trong đo mật độ, giá trị không khí không được sử dụng trong các kỹ thuật thủ công mà chỉ được dùng trong máy đo mật độ kỹ thuật số, vì 2 lý do:

  • Trong quá trình điều chỉnh thiết bị, phải đo giá trị của nước và không khí. Áp suất có ảnh hưởng đến giá trị không khí và do đó ảnh hưởng đến tất cả các phép đo sau đó. Tìm hiểu thêm về điều chỉnh ở phần 7 bên dưới.
  • Để xác định xem tế bào đo có hoàn toàn sạch hay không.

Để đảm bảo độ sạch và hỗ trợ trong quá trình điều chỉnh thiết bị, các máy đo mật độ kỹ thuật số hiện đại có tích hợp áp kế để đo áp suất không khí tại chỗ và tự động thiết lập giá trị mật độ không khí tham chiếu.

4. Độ nhớt

Nếu một chất có độ nhớt cao, liệu nó có đậm đặc hơn một chất lỏng có độ nhớt thấp hơn không?

Độ nhớt mô tả lực cản của một chất lỏng khi chảy, thường được diễn đạt không chính thức là "độ đặc" của một chất lưu, và về nguyên tắc nó không có mối liên hệ trực tiếp với mật độ.

Tuy nhiên, độ nhớt có ảnh hưởng đến việc xác định mật độ tùy thuộc vào phương pháp được sử dụng.

Phương pháp

Ảnh hưởng của độ nhớt?

Nhận xét

Bình tỉ trọng

Không

Nhưng việc lấy mẫu và làm sạch rất mất công, đồng thời ổn định nhiệt độ chậm khi dùng bể nước.

Tỷ trọng kế

Không

Nhưng việc lấy mẫu, đọc giá trị và làm sạch rất mất công.

Máy đo khối lượng riêng điện tử

Có

Mẫu có độ nhớt làm giảm tần số dao động của ống U rung


Định nghĩa khối lượng riêng tương đối

Khối lượng riêng tương đối là tỷ lệ giữa khối lượng riêng tuyệt đối của hai chất, trong đó số chia được xem là chất tham chiếu, nếu không được chỉ định thì mặc định là nước ở 3.98ºC và do đó có khối lượng riêng là 0.999972 g/cm3 hoặc 999.972 kg/m3. Theo phương trình bên dưới, khối lượng riêng tương đối không có đơn vị.

công thức của khối lượng riêng tương đối

Chất

Khối lượng riêng tương đối

Trọng lượng riêng

Không khí (20 ºC)

0.001199 g/cm3

0.001201 g/cm3

Nước (20 ºC)

0.998203 g/cm3

1.000000 g/cm3

Định nghĩa tỷ trọng

Tỷ trọng (SG) là tỷ số giữa khối lượng riêng của một chất với khối lượng riêng của nước. Nếu nhiệt độ không được nêu, mặc định là nước ở 3,98ºC và do đó có khối lượng riêng là 0,999972 g/cm3 hoặc 999,972 kg/m3.

công thức của tỷ trọng

Định nghĩa khối lượng riêng thực hoặc khối lượng riêng tuyệt đối

Khối lượng riêng thực là tỷ số giữa khối lượng và thể tích của một chất ở một áp suất và nhiệt độ xác định, tương ứng với trọng lượng trong chân không.

Khái niệm này cũng được dùng trong đo khối lượng riêng bằng các máy đo khối lượng riêng kỹ thuật số.

công thức

Định nghĩa khối lượng riêng biểu kiến

Khối lượng riêng biểu kiến là một tính chất của các chất rắn dạng phân tán, như bột và hạt, và thường được dùng trong các ngành khai khoáng, thực phẩm và hóa chất.

Theo định nghĩa, khối lượng riêng biểu kiến là tỷ số giữa khối lượng và thể tích, nhưng tương ứng với trọng lượng trong không khí.

công thức khối lượng riêng biểu kiến

Chất

Mật độ thực hoặc tuyệt đối

Mật độ biểu kiến

Không khí (20 ºC)

0.00120 g/cm3

0.00000 g/cm3

Nước (20 ºC)

0.99820 g/cm3

0.99715 g/cm3

Nhiều bảng khối lượng riêng chính thức hiện vẫn dựa trên khối lượng riêng biểu kiến.

Các máy đo khối lượng riêng kỹ thuật số cho kết quả theo nhiều đơn vị và nồng độ khác nhau, hãy xem thông số kỹ thuật của chúng.

Mass in vacuum True density
Khối lượng trong chân không. Tỷ trọng thực
Mass in air. Apparent density
Khối lượng trong không khí. Tỷ trọng biểu kiến

Bước 1 – Xác định loại mẫu / chuẩn bị mẫu

Trước khi bắt đầu phép đo, điều quan trọng là phải hiểu các biện pháp phòng ngừa cần thực hiện tùy theo loại mẫu của bạn.

Loại mẫu (thêm hình ảnh/biểu tượng?)

Mẹo

Nhớt

  • Đảm bảo không có bọt khí nào khi đưa vào buồng đo
  • Lực cắt có thể làm kết quả không chính xác, vì vậy hãy đảm bảo thiết bị của bạn có chức năng hiệu chỉnh độ nhớt

Ăn mòn / độc hại

Dễ bay hơi

  • Các mẫu chứa khí hữu cơ hòa tan (ví dụ: butan) có xu hướng thoát khí, vì vậy cần làm lạnh để tránh tạo bọt khí.

Mẫu có khí hòa tan

  • Các mẫu có ga, ví dụ như đồ uống có gas, phải được khử khí trước khi đo. Để làm vậy, khuấy trong vài phút cho đến khi hết sủi bọt.
  • Đối với các mẫu có không khí hòa tan, có thể dùng bể siêu âm, hoặc đun sôi mẫu trong vài phút.
  • Loại bỏ CO2 hoặc khí hòa tan bằng cách kết hợp luồng khí và bộ khuấy với hệ thống đo mật độ tự động

Không đồng nhất hoặc có huyền phù

  • Tránh để chất rắn lắng xuống hoặc hình thành gradient nồng độ
  • Khuấy đều mẫu trước khi lấy mẫu. Đảm bảo không tạo bọt khí trong quá trình khuấy.
  • Nếu không thể đồng nhất hoàn toàn mẫu, hãy lặp lại phép đo nhiều lần và tính giá trị trung bình.

Bước 2 – Kiểm tra máy đo khối lượng riêng của bạn

Thường xuyên xác minh hiệu suất đo của hệ thống bằng cách đo một mẫu có khối lượng riêng đã biết chính xác (ví dụ: nước cất hoặc một chuẩn chất lỏng), quy trình này được gọi là test, calibration hoặc check.

Sau khi hoàn thành check hoặc test, khối lượng riêng đo được được so sánh với giá trị danh định đã biết của mẫu.

Danh sách kiểm tra

Ngoài ra, nên kiểm tra rằng buồng đo đã hoàn toàn sạch và khô giữa các lần phân tích các chất khác nhau. Khuyến nghị hằng ngày bạn nên thực hiện một test máy đo khối lượng riêng của mình với nước (0.998203 g/cm3 ở 20.00 °C).

  • Nên áp dụng dung sai nào cho một test với nước khử ion?
  • Còn đối với các chuẩn hữu cơ thì sao?
  • Nên làm gì nếu test không đạt?

Xem câu trả lời cho những câu hỏi này và nhiều thông tin chi tiết hơn trong Hướng dẫn Đo Khối lượng Riêng của chúng tôi

Bước 3 – Ngăn ngừa lỗi lấy mẫu

Bạn có biết rằng một bọt khí có đường kính 2 mm có thể gây ra sai số 0.0008 g/cm3 trên kết quả của bạn không?

Nếu bạn đo bằng ống tiêm:

  • Chúng tôi khuyến nghị “rót quá đầy” buồng đo ít nhất thêm 5 cm ở đầu ra
  • Đổ đầy buồng đo với tốc độ chậm và theo dòng chảy tầng (5–10 mm mỗi giây) để bảo đảm làm ướt hoàn toàn các thành của buồng (không có bọt khí bị mắc kẹt dọc theo thành)

Khi nạp tự động bằng bơm hoặc bộ lấy mẫu tự động:

  • Điều chỉnh tốc độ lấy mẫu theo độ nhớt của mẫu

Ngăn ngừa bọt khí

  • Sau khi nạp, kiểm tra xem buồng đo có hoàn toàn không có bọt khí không
  • Dễ dàng nhận biết bọt khí bằng video trực tiếp của buồng đo và tính năng Bubblecheck™ tự động với một máy đo tỷ trọng kỹ thuật số

video lấy mẫu

Bước 4 – Đo và ghi lại kết quả của bạn

Bạn vẫn đang chuyển đổi kết quả theo cách thủ công?

Tra cứu trong bảng hoặc nội suy từ bảng rất dễ xảy ra lỗi và tốn thời gian. Ngoài ra, kết quả viết tay còn có nguy cơ xảy ra lỗi chép lại. Tùy thuộc vào môi trường, không có gì đảm bảo rằng loại tài liệu này đáp ứng các yêu cầu pháp lý.

Giải pháp thuận tiện nhất là chuyển đổi tự động bằng các bảng tích hợp sẵn (ví dụ: cồn, Brix, bù nhiệt độ theo API), hoặc do người dùng tự định nghĩa, giúp ngăn ngừa lỗi đọc hoặc tính toán và tiết kiệm thời gian.

Một máy đo tỷ trọng kỹ thuật số cho phép sử dụng các bảng chuyển đổi tích hợp sẵn để hiển thị kết quả trực tiếp theo đơn vị mong muốn.

Kết quả của bạn

Bước 5 – Làm sạch máy đo tỷ trọng của bạn

Làm sạch không phù hợp là nguồn phổ biến nhất gây ra kết quả sai!

Hãy bảo đảm rằng buồng đo không còn bất kỳ cặn dư nào từ các mẫu đã đo trước đó hoặc từ dung dịch tráng rửa

Để ngăn ngừa điều này, buồng đo nên được làm sạch bằng các dung dịch tráng rửa phù hợp và sấy khô – tốt nhất là sau mỗi lần đo.

Một số khuyến nghị chung về dung dịch tráng rửa:

Cuối cùng, hãy bảo đảm làm khô hoàn toàn buồng đo bằng khí khô. Trong nhiều trường hợp, không cần dùng 2 dung môi khi sử dụng các máy đo tỷ trọng của METTLER TOLEDO. Nhờ bơm DryPro mạnh mẽ, bạn có thể tiết kiệm thời gian và lượng dung môi tiêu thụ.

biểu đồ dao động tỷ trọng
Expand to View

Quan trọng: Điều chỉnh máy đo tỷ trọng

Việc điều chỉnh thiết bị thường xuyên không nhất thiết bảo đảm kết quả chính xác.

Bất kỳ lần điều chỉnh nào cũng làm thay đổi các cài đặt bên trong của thiết bị. Nếu việc điều chỉnh được thực hiện không đúng, điều này sẽ dẫn đến các phép đo không chính xác.

Vì vậy, chúng tôi khuyến nghị chỉ điều chỉnh máy đo tỷ trọng khi phép thử đã thất bại lặp lại nhiều lần.

Nên sử dụng nhiệt độ và các chất nào để hiệu chỉnh? Thực hiện như thế nào?

Xem câu trả lời cho những câu hỏi này và nhiều thông tin chi tiết hơn trong Hướng dẫn Đo mật độ của chúng tôi

In this guide you will learn how to achieve the best results in day-to-day measurement with a digital density meter.

Ứng dụng

Đo Brix

Brix là phép đo theo phần trăm khối lượng của sucrose trong dung dịch nước tinh khiết. Đối với các loại đường khác ngoài sucrose, nó được gọi là "Brix biểu kiến" và luôn là một giá trị tương đối. Việc đo Brix chủ yếu được thực hiện trong ngành thực phẩm nhằm kiểm soát chất lượng, ví dụ như dung dịch sucrose trong đồ uống. Siro đường dùng cho đồ uống và các sản phẩm tương tự được bán theo khối lượng và hàm lượng đường. Vì vậy, việc xác định chính xác Brix là rất quan trọng đối với kiểm soát chi phí và chất lượng. Mặc dù tên gọi Brix chỉ áp dụng chặt chẽ cho các dung dịch hoàn toàn là sucrose, ngành thực phẩm vẫn dùng phép đo này để chỉ bất kỳ chất rắn ngọt nào trong sản phẩm. Thông thường, siro ngô giàu fructose (HFCS) được đo và biểu thị theo Brix°.

HFCS là gì?

Siro ngô giàu fructose (HFCS) là một chất tạo ngọt lỏng được chiết xuất từ tinh bột ngô, chủ yếu chứa fructose và D-glucose. HFCS được dùng để thay thế sucrose trong ngành đồ uống và thực phẩm. HFCS có ba mức hàm lượng fructose khác nhau: HFCS 42%, 55% và 90% theo phần trăm khối lượng, và chủ yếu được sử dụng tại Mỹ.

Đo nồng độ cồn

Đo tỷ trọng là một phương pháp đáng tin cậy để xác định hàm lượng cồn. Trên các máy đo tỷ trọng kỹ thuật số, tỷ trọng đo được được chuyển trực tiếp thành cồn theo Vol% bằng bảng tích hợp OIML R-22 (Tổ chức Đo lường Pháp định Quốc tế, Khuyến nghị 22: các bảng cồn). Đối với việc đo nhanh các dịch chưng cất, cần một hệ thống đo chính xác và chuẩn bị mẫu cẩn thận.

Ứng dụng trong sản xuất bia

Bia chủ yếu được sản xuất bằng cách lên men nước, mạch nha và hoa bia. Trong quá trình lên men, phần lớn mạch nha (đường) được chuyển hóa thành rượu. Trong quá trình nấu bia, giá trị nồng độ đường (gọi là wort) là một thông số kiểm soát quan trọng vì nó liên quan trực tiếp đến giá trị cuối của nồng độ cồn. Đối với thành phẩm, các giá trị đường (wort ban đầu) và cồn là các giá trị kiểm soát chính.

Ứng dụng trong sản xuất rượu vang

Đường trong nước ép nho, còn gọi là must, ảnh hưởng trực tiếp đến nồng độ cồn của sản phẩm cuối cùng và vì vậy phải được giám sát để đạt được kết quả tối ưu. Việc giám sát hàm lượng đường, cũng như nồng độ cồn trong sản phẩm cuối cùng, có thể được thực hiện bằng các phép đo khối lượng riêng.

Dầu và parafin

Khối lượng riêng là một tính chất vật lý cơ bản có thể được sử dụng kết hợp với các tính chất khác để đặc trưng chất lượng của dầu thô. Vì vậy, nó được dùng trong quá trình thăm dò để theo dõi chất lượng trong sản xuất và để xác định giá trong giao dịch.

Khối lượng riêng và các đại lượng suy ra như tỷ trọng và API gravity được sử dụng trên toàn thế giới để đặc trưng cho các sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng và so sánh chất lượng của chúng. Nhiều loại dầu nặng, dầu bôi trơn và parafin có độ nhớt cao hoặc ở trạng thái rắn ở nhiệt độ phòng. Máy đo khối lượng riêng đôi khi được kết hợp với thiết bị gia nhiệt để thực hiện các phép đo này nhanh hơn, chính xác hơn và có độ lặp lại cao hơn.

Hương liệu và nước hoa

Ngành hương liệu và nước hoa sản xuất các thành phần cho nhiều loại sản phẩm khác nhau. Trong một số trường hợp, hương thơm là sản phẩm cuối cùng (ví dụ: nước hoa), trong các trường hợp khác, một lượng nhỏ hương hoặc vị được thêm vào sản phẩm cuối cùng (ví dụ: xà phòng, kem, thực phẩm ăn nhẹ). Một số nguyên liệu thô, đặc biệt là các chất tự nhiên, có giá rất cao trên mỗi kg, vì vậy kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt là điều thiết yếu.

Các kỹ thuật như GC, GC-MS, HPLC hoặc công nghệ IR có thể phân biệt từng hợp chất riêng lẻ trong một hỗn hợp phức tạp; tuy nhiên, các kỹ thuật này đòi hỏi nhiều thời gian và người vận hành có trình độ chuyên môn cao. Vì vậy, nhiều nhà sản xuất dựa vào khối lượng riêng, cùng với các giá trị vật lý khác, để kiểm soát chất lượng nguyên liệu thô, hàng rời và sản phẩm hoàn thiện.

Axit pin

Ắc quy axit-chì dùng trong ngành ô tô được cấu tạo từ các bản cực, chì, chì oxit và một dung dịch điện phân. Các phép đo tỷ trọng được dùng để xác định khối lượng riêng của dung dịch ắc quy, dung dịch này gồm 65% nước và 35% axit sulfuric. Tỷ trọng của dung dịch ắc quy càng cao thì lượng điện còn lại trong ắc quy càng thấp.

Phân bón

Nitơ là chất dinh dưỡng quan trọng nhất cho sự sinh trưởng khỏe mạnh của cây và là thành phần phổ biến của hầu hết các loại phân bón. Khối lượng riêng, kết hợp với khúc xạ kế, có thể được dùng để đo nồng độ nitơ (N) trong dung dịch phân bón Urea Ammonium Nitrate (UAN).

Để biết các ứng dụng, phương pháp và hướng dẫn trong đo mật độ, hãy truy cập Thư viện Ứng dụng của chúng tôi.

Bí quyết
Density Measurement Guide
The Essential Guide for Measuring Density
Download our Density Measurement Guide to achieve the best results and learn how to avoid errors when measuring density.
density measurement
3 Ways to Measure Density
Hydrometers, pycnometers, and digital hydrometers are used in quality and process control to determine the density of liquids. Learn more here.
Máy đo tỷ trọng Excellence

Máy đo tỷ trọng Excellence

Máy đo tỷ trọng để bàn đa năng cho nhiều ứng dụng

Máy đo tỷ trọng EasyPlus tiêu chuẩn

Máy đo tỷ trọng EasyPlus tiêu chuẩn

Máy đo tỷ trọng giá cả phải chăng cho các ứng dụng hàng ngày

Máy đo tỷ trọng cầm tay | Máy đo tỷ trọng di động

Máy đo tỷ trọng cầm tay

Máy đo tỷ trọng di động hoàn toàn tự động cho phòng thí nghiệm hoặc hiện trường

Mật độ là gì?

Khối lượng riêng là khối lượng của một chất trên một đơn vị thể tích. Nó được dùng để đo độ đặc khít của một chất và thường được biểu thị bằng g/cm³ hoặc lb/ft³.

Khối lượng riêng của một mẫu được biểu thị bằng chữ cái Hy Lạp "ρ" (cũng có thể dùng chữ cái Latinh D) và được tính như sau:

ρ = m / v

Ví dụ, nếu bạn đổ 500cm³ của một mẫu vào cốc thủy tinh và khối lượng là 1000g, thì khối lượng riêng sẽ là:

ρ = 1000g/500cm³ = 2g/cm³

Sự khác nhau giữa mật độ và khối lượng là gì?

Khối lượng là thước đo lượng vật chất có trong một vật thể hoặc chất lỏng, còn khối lượng riêng biểu thị khối lượng có trong một lượng thể tích nhất định.

Ví dụ, 10kg thép và 10kg lông vũ có cùng khối lượng, nhưng thể tích khác nhau nên có khối lượng riêng khác nhau.

Một số ví dụ về mật độ trong đời sống hằng ngày là gì?

Bóng bay bơm khí heli có thể bay vì khối lượng riêng của heli thấp hơn khối lượng riêng của không khí.

Dầu nổi trên nước vì nó có khối lượng riêng thấp hơn. Tính chất này hữu ích nếu xảy ra tràn dầu trên nước biển. Việc dầu nổi lên giúp việc làm sạch dễ dàng hơn.

Mối quan hệ giữa mật độ và nhiệt độ là gì?

Khối lượng riêng của một mẫu phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ, vì vậy nhiệt độ phải được ghi nhận và kiểm soát rất chính xác.

Biểu đồ dưới đây cho thấy sự thay đổi của khối lượng riêng của nước theo nhiệt độ đo được.

Thông thường, khối lượng riêng được đo ở nhiệt độ tham chiếu 20°C.

Khối lượng riêng của nước ở 20°C là:

Nước ρ 20= 0.99821 g/cm

Tỷ trọng là gì?

Khối lượng riêng và tỷ trọng không giống nhau. Tỷ trọng, hay khối lượng riêng tương đối, là khối lượng riêng của một mẫu chia cho khối lượng riêng của một chất tham chiếu. Chất tham chiếu đối với chất lỏng và chất rắn thường là nước ở trạng thái có khối lượng riêng lớn nhất (4°C), còn đối với khí, đó là không khí ở 25°C.

Khối lượng riêng của nước ở 4°C là 1g/cm3 nên ví dụ, nếu một mẫu chất lỏng có tỷ trọng nhỏ hơn 1, điều đó có nghĩa là nó có khối lượng riêng nhỏ hơn nước và sẽ nổi. Nếu mẫu có tỷ trọng lớn hơn 1, nó sẽ đặc hơn nước và sẽ chìm trong nước.

Tại sao mật độ có thể được dùng để nhận diện một mẫu vật?

Khối lượng riêng là gì? Vì sao có thể dùng nó để nhận dạng  mẫu?

Khối lượng riêng có thể dễ dàng được dùng để nhận dạng một mẫu tinh khiết vì mỗi nguyên tố có một khối lượng riêng đặc trưng riêng. Sau khi đo, có thể tra khối lượng riêng của mẫu cần xác định để xem nó tương ứng với gì.

Độ đậm đặc của dung dịch được đo như thế nào?

Khối lượng riêng là gì và có thể đo nó trong các dung dịch hòa tan như thế nào?

Hãy lấy dung dịch ethanol trong nước làm ví dụ.

Như đã nêu ở trên, ở 20°C, nước tinh khiết có khối lượng riêng ρ=0.9982 g/cm3, và ethanol tinh khiết có khối lượng riêng ρ=0.9839 g/cm3 ở 20°C. Một dung dịch ethanol/nước sẽ có giá trị khối lượng riêng phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch.

Hãy xem khối lượng riêng của dung dịch ethanol/nước có nồng độ ethanol 20% là bao nhiêu:

Độ nhớt là gì?

Khối lượng riêng là gì? Khối lượng riêng và độ nhớt có liên quan không?

Khối lượng riêng và độ nhớt không liên quan với nhau. Độ nhớt đơn giản là thước đo khả năng chống chảy của chất lỏng.

Ví dụ, mật ong có độ nhớt cao hơn nước muối, nhưng lại có khối lượng riêng thấp hơn.

Đơn vị SI của độ nhớt là pascal giây (Pa·s)

Những dụng cụ nào được dùng để đo khối lượng riêng?

Khối lượng riêng là gì và có thể đo nó như thế nào?

Khối lượng riêng của một dung dịch có thể được đo thủ công hoặc bằng kỹ thuật số. Để biết thông tin chi tiết hơn về cách đo khối lượng riêng bằng bình tỷ trọng, tỷ trọng kế và máy đo khối lượng riêng kỹ thuật số, vui lòng xem hướng dẫn 3 Ways to Measure Density của chúng tôi.

Các phương pháp thủ công như bình tỷ trọng và tỷ trọng kế được sử dụng rộng rãi để xác định khối lượng riêng và các giá trị liên quan, ví dụ: tỷ trọng, % cồn, BRIX°, độ API, Baumé, Plato, v.v. Mặc dù các phương pháp này dễ sử dụng và khá ít tốn kém, chúng đòi hỏi chuyên môn ở từng bước của quy trình thao tác thủ công, điều này thường ảnh hưởng đến độ chính xác và độ tin cậy của kết quả.

Pycnometer là một cốc thủy tinh có thể tích xác định. Nó được cân khi chưa có mẫu (M1), sau đó được đổ đầy mẫu và cân lại (M2). Hiệu giữa M1 và M2 chia cho thể tích của cốc chính là khối lượng riêng của mẫu.

Tỷ trọng kế là một thân thủy tinh được nhúng vào mẫu. Sau một thời gian cân bằng ngắn, nó sẽ nổi ở một mức nhất định. Khối lượng riêng của mẫu càng cao thì tỷ trọng kế càng nổi ít hơn. Mức cân bằng cho biết khối lượng riêng.

Bộ đo khối lượng riêng được sử dụng cùng với cân. Một thân thủy tinh có thể tích xác định được cân trong không khí (M1), nhúng vào mẫu và cân lại trong mẫu (M2). Hiệu giữa M1 và M2 (lực đẩy nổi) chia cho thể tích của thân thủy tinh là khối lượng riêng của mẫu. Cũng có thể dùng một giá đỡ đặc biệt để đo khối lượng riêng của chất rắn, sử dụng một chất lỏng tham chiếu (nước, ethanol hoặc do người dùng chỉ định).

thiết bị đo khối lượng riêng
density measurement instruments

Máy đo khối lượng riêng kỹ thuật số có sẵn ở dạng thiết bị để bàn và cầm tay. Chúng sử dụng công nghệ ống dao động để đo khối lượng riêng của mẫu với độ chính xác rất cao trong thời gian ngắn. Một ống thủy tinh rỗng dao động ở một tần số nhất định. Tần số này thay đổi khi ống được nạp mẫu: khối lượng của mẫu càng lớn thì tần số càng thấp. Tần số này được đo và chuyển đổi thành khối lượng riêng. Ngoài ra, máy đo khối lượng riêng kỹ thuật số để bàn sử dụng bộ ổn nhiệt Peltier tích hợp để kiểm soát nhiệt độ của mẫu.

Để biết thêm thông tin về máy đo khối lượng riêng kỹ thuật số và cách chúng so sánh với các phương pháp thủ công, vui lòng xem So sánh các kỹ thuật đo khác nhau

Tôi muốn…
Bạn cần hỗ trợ?
Đội ngũ của Chúng tôi luôn sẵn sàng.