Определение плотности жидкости ареометром проводят в том случае, когда достаточно определение плотности с точностью 0,005-0,001 и при наличии испытуемого продукта в достаточном количестве. Этот метод дает возможность просто и быстро производить определение плотности жидкости, кроме сильно летучих. Наиболее часто применяются стандартные ареометры с постоянной массой, снабженные термометром в нижней части (рис. 13.).
Ареометр отградуирован через 0,005 с таким расчетом, чтобы его показания непосредственно выражали d420.
Методика выполнения работы
Записать метрологическую характеристику средств измерений: термометр, весы лабораторные, ареометр.
Производят прямые и косвенные измерения плотности, ареометрическим методом и методом взвешивания. Для определения плотности испытуемый продукт наливают в цилиндр диаметром не менее 5 см. Температура продукта при этом не должна отклоняться от температуры окружающей среды более чем на ±5 ° С. Затем медленно и осторожно, не задевая стенок, погружают в цилиндр чистый сухой ареометр.
После того как ареометр перестанет погружаться и придет в положение равновесия (для маловязких продуктов 2-3 мин, для продуктов с большей вязкостью до 15 мин), производят отсчет по верхнему краю мениска. При этом необходимо обращать внимание на то, чтобы ареометр не касался стенок цилиндра, а глаз находился на уровне мениска. Одновременно отмечают и температуру испытуемого продукта. Расхождение между двумя параллельными определениями не должно превышать 0,001.
Если температура продукта окажется выше или ниже 20°, то в определенное при помощи ареометра значение плотности вводят поправку:
При пользовании ареометром, отградуированном на d1515 и при температуре больше или меньше 15 °, в начале показания ареометра приводят к d1515 по формуле:
а затем d420, по формуле:
Плотность твердых тел и жидкостей можно также определить по результатам измерения объема и массы:
где m – масса тела (жидкости);
V - объем жидкости.
Искомые значения массы определяют путем взвешивания на лабораторных весах, а значения объема определяют соответствующим объемом мерного цилиндра.
Измеренные и расчетные значения
Таблица 14
№
Измеренные значения
Расчетные значения
Температура исследуемой жидкостиt,°С
Плотность жидкости d420
Масса пустого цилиндра, г
Объем цилиндра, см3
Масса цилиндра с исследуемой жидкостью, г
Масса жидкости,г
Плотность жидкости, r, г/см3
Погрешность измерения плотности d420, %
Погрешность измерения r,%
После измерения плотности, массы и объема данные измерений заносят в таблицу 14 и косвенно вычисляют значение плотности, полученное методом взвешивания.
Результаты измерений и их обработка
Вычисляют абсолютные и относительные погрешности измерения плотности при прямом и косвенном измерении.
Делают вывод о точности прямых и косвенных измерениях. После проведения испытаний данные измерений оформляют в отчет (Приложение 1).
Контрольные вопросы
1. Каким образом изменится плотность жидкости если температура жидкости повысилась на 4°? Понизилась на 10°?