Ареометр массой m представляет собой стеклянный сосуд
△
▽
- Главная
- >
- Статьи
Ареометр (от греч. araiys — cлабый, здесь — жидкий и metréô — измеряю) – это прибор, предназначенный для измерения плотности жидкостей и твердых тел. Прибор был открыт в 1768 году французским химиком А. Боме. Устройство ареометра основано на законе Архимеда (закон статики жидкостей и газов). Согласно этому закону вес жидкости, вытесненной плавающим телом (в данном случае ареометра), равен его весу. По глубине погружения ареометра, т.е. объему жидкости, вытесненной им, и весу ареометра можно определить плотность исследуемой жидкости.
Различают ареометры: постоянного веса и ареометры постоянного объёма. Первые применяются на практике чаще, чем вторые.
Денсиметры относятся к типу ареометров постоянного веса. Их шкалы калибруются в единицах плотности. Раньше условными единицами плотности выступали градусы Бомё, Брикса, Траллеса и др., теперь их использование запрещено. К ареометрам постоянного веса также относятся ареометры для измерений концентрации растворов. Их шкалы калибруются в % по объёму или по массе.
Существуют такие разновидности ареометров, предназначение которых измерять концентрации веществ в определённых жидких смесях и растворах. Они имеют специальные названия: лактоденсиметры (для определения жирности молока), спиртомеры, ареометры для спирта (измеряют содержание спирта в воде), сахаромеры (измеряют содержание сахара в сиропах (по массе, в %), и т. д.
Измеряя плотность ареометром постоянного объёма, объём погруженной части прибора остается неизменным, а достигается это изменением веса ареометра. По массе гирь, снятых или добавленных для того, чтобы А. погрузился до метки, указывающей объём вытесненной жидкости, и определяется плотность. Ареометр постоянного объёма с дополнительной тарелкой, присоединённой к корпусу ареометра снизу (ареометрические весы) измеряет плотность твердых тел.
Ареометр представляет собой стеклянную трубку. Ее нижняя часть заполнена дробью для удержания ареометра в вертикальном положении во время измерений. В верхней, узкой части находится шкала, откалиброванная в значениях относительной плотности. Иногда ареометр снабжен термометром для измерения температуры. На каждом ареометре имеется обозначение, при какой температуре необходимо проводить измерения.
Если Вы задаетесь вопросом: как пользоваться ареометром, то знайте пользоваться им очень просто. Для того, чтобы измерить плотность жидкости, Вам нужно поместить сухой и чистый ареометр в сосуд с этой жидкостью, таким образом, чтобы он свободно плавал в нем. Снимать значения плотности необходимо по шкале ареометра, по нижнему краю миниска (вогнутая или выпуклая поверхность жидкости в узкой трубке).
Ареометр называют еще «стеклянным поплавком». Он расширяется книзу и заполнен стальной дробью или балластом. Чем большие плотности измеряет ареометр, тем больший балласт они имеют.
Вы можете ареометр AP-02 купить в нашем Интернет-магазине «НПП Орион».
Заходите на сайт нашего Интернет-магазина, где представлены товары отличного качества и по доступным ценам. Мы ждем Вас!
Источник
Ареометр представляет собой инструмент для измерения относительной плотности различных жидкостей. Ареометры обычно калибруются и оснащаются одной или несколькими шкалами. Главная задача ареометра – показать удельный вес какого-то растворённого вещества. Относительную плотность раствора показывает место совпадения уровня жидкости с риской на шкале прибора.
Выглядит ареометр как градуированная трубка из бесцветного прозрачного стекла в виде цилиндрического стержня и расширенной колбочки на одном конце. В колбе находится ртуть или свинцовая дробь для того, чтобы полая стеклянная трубка сохраняла в рабочей жидкости вертикальное положение, т.е. плавала, как поплавок. Этот прибор находит широкое применение и в быту, и в производстве.
Виноделы используют ареометр для проверки количества сахара в виноградном соке, а затем – для определения количества алкоголя, который образовался из сахара. Аквариумисты используют ареометр для измерения плотности солёной воды в своих морских аквариумах. Это жизненно важно для морских рыбок, им требуется строго определенная концентрация соли в воде. Автомобилисты используют ареометры для замера плотности электролита в аккумуляторных батареях. Это важно контролировать, чтобы машина всегда заводилась без проблем, особенно зимой.
На производстве в самых разных отраслях ареометры применяются для контроля рабочих жидкостей и качества произведенной продукции, если она представляет собой какие-то растворы.
Классификация ареометров
Большинство ареометров, бытовых или лабораторных, внешне похожи. Одни предназначены для тестирования различных жидкостей, другие – только определенных. Назначение прибора определяет его калибровку. Классифицируются плотномеры по:
Веществу, содержание которого в растворе измеряется. К ним относятся спиртометры, солемеры, лактометры, сахарометры и т.д.
По назначению: общие или специализированные.
По градуировке, т.е. по тому, какие единицы измерения нанесены на шкалу. плотности или концентрации. Единицы измерения могут быть весовыми или объемными.
По типу прибора: классический вариант или электронный. К последним относятся плотномеры, рефрактометры и т.д.
Электронные приборы, которые имеют шкалу и прозрачную призму, называются рефрактометрами. Их цель – измерять преломление светового луча и по нему определять плотность жидкости. Другая разновидность электронных систем отличается щупом на конце. Цифровой дисплей есть лишь в самых современных и дорогих моделях. А в изделиях попроще есть окуляр, в который рассматривают нарисованную шкалу и определяют результат измерения. Также существуют модели электронных ареометров, имеющие встроенные системы терморегуляции или термокомпенсации.
Однако, из-за высокой стоимости электронных приборов, которая доходит до 100-кратной, такие высокотехнологичные приборы используют лишь на больших химических и пищевых заводах. Т.е. в местах, где нужно быстро определять качество жидкостей на конвейере, причем контроль должен быть постоянным.
Ареометры разделяются по классу точности. Концентрации веществ определяются в диапазоне от 0,1 до 2%. А шкала плотности идёт с ценой деления от 0, 0005 до 0,02 граммов на сантиметр кубический.
Есть специализированные ареометры:
Алкоголеметр (алкотестер) – для измерения процентного содержания алкоголя в жидкости.
Лактометр — для определения жирности молока.
Сахарометр — тестирует концентрацию сахара.
Аккумуляторный ареометр — замеряет плотность электролита.
Тестер антифриза — анализирует плотность охлаждающей жидкости.
Ацидометр — определяет концентрацию кислоты.
Солемер — измеряет концентрацию соли.
Уринометр — показывает плотность мочи.
Баркометр — используется для определения дубильных веществ в растворах для вычинки кож…
В специализированных ареометрах применяются специфические шкалы для измерения строго определенных веществ. Самые распространенные из таких шкал:
API-гравитация повсеместно используется в нефтяной промышленности.
Шкала Baume используется в промышленной химии и фармакологии.
Шкала Брикса – в производстве фруктовых соков и сахара.
Шкала Oechsle – для тестирования виноградного сусла в виноделии.
Шкала Платона хорошо известна пивоварам.
Шкала Twaddell применялась в промышленном производстве отбеливателей и красителей…
Принцип работы ареометра
Все типы ареометров работают на общем физическом законе. Внутри герметично запаянной стеклянной трубки прибора находится шкала. Она расположена таким образом, что уровень жидкости, в которой плавает ареометр, показывает, во сколько раз эта жидкость тяжелее или легче воды. Т.е. прибор показывает удельный вес исследуемой жидкости.
Работа любого ареометра основана на принципе Архимеда, его ещё называют принципом флотации. Согласно данному физическому закону любое твердое вещество, попавшее в жидкость, будет поддерживаться силой, равной массе вытесненной жидкости. Таким образом, в жидкие среды с низкой плотностью ареометры погружаются сильнее. А в жидкости с высокой плотностью — слабо.
Как пользоваться ареометром
Зная принцип работы ареометра, становится понятно, как пользоваться им в быту или в лаборатории. Прибор для получения нужных показаний нужно опустить в рабочую жидкость. Для этого испытуемую жидкость наливают в цилиндрический сосуд из прозрачного бесцветного стекла. Затем в него аккуратно погружают ареометр, утяжелённой колбочкой вниз, до тех пор, пока он не начнет свободно плавать. Плотность измеряемой жидкости будет равна значению на шкале прибора, которое находится на одном уровне с жидкостью в которую он погружен.
Рабочая жидкость должна быть без примесей, а стеклянный сосуд и сам ареометр должны быть чисто вымыты. Чтобы точно снять показания прибора, нужно подождать, когда он успокоится и замрёт на месте. Нужно убедиться, что прибор находится во взвешенном состоянии и не прилип к стенкам сосуда. Только после этого можно считывать показание шкалы, с которым совпадает уровень исследуемой жидкости.
Для точного анализа есть несколько советов. Наиболее точен прибор, когда температура рабочего образца составляет 20-30 градусов Цельсия. К каждому прибору прилагается таблица температурных поправок, которые нужно обязательно учитывать для получения точной концентрации искомого вещества. Все стандартные измерения сводятся (пересчитываются) к показателю при 20 градусах Цельсия.
В лабораторных условиях используются специальные стеклянные цилиндры. В домашних же условиях нужно позаботиться о том, чтобы столбика рабочей жидкости было достаточно для свободного плавания прибора. Ареометр не должен касаться ни стенок, ни дна сосуда.
Никаких трещин и сколов на трубке не допускается. На показание прибора может повлиять наличие газа в рабочей жидкости. Например, углекислый газ от брожения серьёзно искажает показания, поэтому игристые жидкости перед измерением нужно дегазировать.
Если Вы еще не знали, как такой лабораторный прибор, как ареометр, может облегчить Вашу жизнь, то на нашем сайте в разделе Ареометры вы можете выбрать и купить ареометр для различных бытовых или лабораторных нужд!
Источник
Ареометр – необходимый инструмент не только в большинстве лабораторий, но и полезный аксессуар для домашних работ.
Конструктивно простой прибор позволяет быстро и точно измерить плотность, концентрацию вещества и количество примесей. Цена такого оборудования доступна, и купить его можно у большинства поставщиков товаров для лаборатории.
Показатели, размеры, правила проведения измерений, и другие параметры регламентируются по НД: ГОСТ 18481, ГОСТ 8.428:2009, OIML R 44:2014018, ISO 387, ISO 649-1, ISO 649-2, ISO 650, EN ISO 3675, ISO 4801, ISO 4805, ДСТУ 6062, ГОСТ 28947 (ИСО 1768), ГОСТ 28947 (ИСО 1768), ДСТУ ГОСТ 31072.
Принцип работы
Измерение основано на разнице плотности жидких веществ и гидростатическом законе Архимеда. Тело, погруженное в жидкость, выталкивается с силой, равной массе вытесненной жидкости.
Строение и особенности
Классический прибор представляет собой стеклянный цилиндр, с одной стороны широкая трубка с округлым дном, с другой стороны узкая трубка с маркировкой в соответствующих единицах. Обычно это единицы концентрации определенного вещества или фактическая плотность раствора.
Внутри широкой части находится утяжелитель, чаще всего свинцовые шарики. Благодаря грузику прибор занимает вертикальное положение.
Плотность определяется как масса ареометра, деленная на объем жидкости, который он вытеснил. А это соотношение зависит от плотности измеряемого раствора и веса грузика в плотномере.
В приборах постоянного объема на колбу нанесена стационарная метка, до которой следует погружать прибор. Подбирая гирьки различного веса, добиваются погружения на нужную глубину. Имея в результате вес поплавка и надетых гирек, можно определить плотность конкретного вещества.
Сфера применения
Концентрация, плотность веществ нужны постоянно. Крепость алкогольных напитков, качество кислоты в аккумуляторе, состояние антифриза, количество жира в молочных продуктах, концентрацию сахарного и солевого растворов, спелость плодов и содержание растворимых веществ в соке – лишь небольшая часть задач, когда ареометры незаменимы.
В быту наибольшее распространение получили ареометры для спирта (для виноделия и самогонокурения) и плотномеры для электролита (автомобилисты).
Работу лаборатории без денсистометра представить вообще невозможно.
Инструкция к применению
Правила корректного использования или как пользоваться ареометром:
- Прибор должен быть сухой и чистый.
- Целостность измерителя не должна быть нарушена.
- Сосуд, в котором проводится измерение, должен быть достаточно высоким, чтобы плотномер свободно плавал в измеряемом растворе, не прикасаясь к стенкам и дну. Обычно берут высокий цилиндр для ареометров (без меток, из белого стекла).
- Показания снимаются по нижнему мениску, в момент, когда ареометр остановится.
- Измерение плотности ареометром проводят в стандартных условиях (20°С) или при других условиях, но результат пересчитывают и выдают на 20°С.
Классификация плотномеров
Хотя внешне большинство ареометров похожи, некоторые из них можно использовать сразу для многих жидкостей, другие только для определенных. Это обусловлено различной калибровкой.
Все ареометры делятся по:
- веществу, концентрация которого измеряется (солемер, спиртомер, сахарометр, лактометр);
- по исследуемой жидкости (общего назначения или специализированные);
- по градуировке шкалы (в единицах концентрации или плотности). Измеряемая концентрация может быть в объемных или весовых единицах;
- по типу: классические и электронные (рефрактометры, плотномеры, другие приборы).
Электрические денсистометры представляют собой приборы с прозрачной призмой и шкалой, измеряющие показатель преломления (рефрактометры) или же приборы со щупом на конце. Современные модели выпускают с цифровым дисплеем, в более простых вариантах шкала нарисована и результат смотрят через окуляр. Есть модели с термокомпенсицией или терморегуляцией и без.
Высокая стоимость (в 10-100 раз дороже классических стеклянных ареометров) приводит к тому, что высокотехнологичные модели покупают только для больших производств (пищевые, химические), где нужна быстрая точность определения в потоке и регулярный контроль качества жидкостей.
Шкала плотности идет с ценой деления 0,0005-0,02 г/см³, концентрации – 0,1-2%, от этого зависит класс точности прибора.
Виды приборов
Специализированные плотномеры выпускают для нефтепродуктов, молока, урины, электролита, спирта, сахара, соли, растворов кислот, щелочей. Градуируют такие узкоспециализированные модели сразу по концентрации исследуемого вещества, что делает их использование простым, удобным.
Универсальные ареометры идут с маркировкой фактической плотности, а результатом будет число, полученное по таблице соотношения плотностей и концентраций различных веществ. Выпускают целые сборники таких таблиц для всевозможных веществ. Производят модели без и с встроенным внутри термометром.
Самым универсальным вариантом считаются наборы ареометров, которые производят в большом диапазоне плотностей и с высокой точностью измерения.
Маркируют плотномеры большими буквами: первая – А (ареометр) и вторая – исследуемая жидкость.
Например:
- М – молоко,
- Н – нефтепродукты,
- У – урина,
- СП – спирт,
- Э – электролит,
- Г – грунт,
- С – сахар,
- К – кислота.
Приборы общего назначения маркируют АОН. Цифра в конце маркировки означает диапазон концентраций.
Детальное описание подвидов
Ареометры общего назначения
Плотномеры АОН измеряют относительную плотность любой жидкости, а по этому значению находят концентрацию необходимого вещества. Особенно важны ареометры АОН для исследования показателей качества многокомпонентных растворов. Оптимальным вариантом для таких целей иметь под рукой наборы ареометров.
Сахарометры
Используются для определения сахара в соках, винопродуктах, плодах и ягодах. Есть модели с термометрами и без. Особенно важны прибор АС или АСТ для виноделия, с их помощью можно точно определить момент затухания брожения и добавления сахара в сусло.
На пищевых производства ареометры для сахара позволяют определить степень готовности соков, пюре, маринадов, и других продуктов, в состав которых входит сахароза.
Известная величина растворимых сухих веществ в соке фруктов снятых с дерева или сразу на дереве, позволяет определить степень зрелости плодов. Но для этих целей больше подойдет автоматический портативный рефрактометр.
Лактометры
Определяя плотность молока, сыворотки, можно узнать содержание жира в процентах, что в свою очередь говорит о том, есть ли в молоке вода, обезжиренное молоко или другие разбавители. В фальсифицированном молокопродукте ареометр для молока АЛ падает на бок.
Спиртометр
Приборы для определения концентрации этанола в спиртосодержащих пищевых, медицинских и технических жидкостях. Показатель вычисляется по таблицам плотности при конкретной температуре. Так как изменение градусов спирта при разной температуре очень сильное, определение проводят с точностью до 0,1°С, стараясь максимально близко придерживаться стандартной температуры +20°С.
Клеемеры
АКЛ позволяют вычислять массовую концентрацию клея. Для каждого типа клея есть свои таблицы. Это особенно важно при использовании больших объемов клея:
- на производстве, для контроля качества;
- во время ремонта, когда остается клей и его нужно проверить перед очередным использованием или после смешивания разных по концентрации и свежести остатков.
Медицинские ареометры
В эту категорию входят плотномеры для урины. Исследуя этот показатель, можно заметить мочекаменную болезнь на ранних стадиях.
Ареометры для антифриза
Применяют в холодное время года. Для каждой минусовой температуры воздуха необходима своя концентрация антифриза, иначе он не будет работать. Значит, перед приготовлением свежей порции раствора, необходимо узнать минимальную температуру на улице и развести антифриз до нужной концентрации/плотности.
Для нефтепродуктов
Плотномеры АНТ-1, АНТ-2 позволяют определить следующие показателей бензина, дизельного топлива, сырой нефти, керосина:
- соответствие фактических показателей, указанным в сертификатах качества;
- наличие запрещенных примесей;
- классность нефтепродуктов.
Ареометры для нефти выпускают с термометрами, измерения проводят строго при 20°С или делают пересчет на стандартную температуру.
Ареометры для грунта
Приборы группы АГ позволяют определять грануло-метрический состав глинистой почвы при помощи стеклянного цилиндра с пустым стержнем с наполнителем.
Ареометры-гидрометры
АЭГ используют для определения концентрации этиленгликоля в большом диапазоне температур (-20…+40°С).
Ареометры для морской воды
Используют для мониторинга состояния акватории.
Для электролитов
Долговечность и качество работы аккумуляторной батареи без электролита с соответствующей концентрацией невозможны. Проверку крепости серной кислоты или концентрированной щелочи (реже) проводят при помощи ареометра для электролита АЭ. Зная эти показатели, можно точно определить время, когда следует менять электролит, чтобы вернуть емкость аккумулятора.
Уменьшение концентрации даже на 0,01 г/см³ означает разрядку на 1/20 от полной емкости, что еще не критично, так как она восстановится во время зарядки. Но большее отклонение будет говорить о том, что рабочий раствор некондиционный и необходимо его откорректировать, добавляя концентрированную кислоту или дистиллированную воду до тех пор, пока не будет получено нормативное значение плотности (1,22-1,29 г/см³ в зависимости от температуры).
Набор для автомобилиста это:
- плотномер-поплавок;
- стеклянная трубка;
- резиновая груша.
В аккумулятор вставляют трубку, грушей подтягивая раствор электролита внутрь емкости до тех пор, пока не появится поплавок-ареометр. Поплавок во время снятия показаний должен плавать внутри сосуда, не касаясь стенок или дна, а его положение должно быть вертикальным.
Также в продаже есть наборы поплавков разной массы при одном объеме, размещенные в общем контейнере из стекла. Заполнив такую емкость электролитом нужно выбрать тот поплавок, который будет плавать корректно – метка будет находиться на границе жидкости – это и будет фактическая плотность. Остальные поплавки утонут или будут плавать боком.
Купить ареометры
В любой лаборатории, автомастерской или медучреждении без прибора для определения плотности не обойтись. Купить ареометры можно у большинства поставщиков товаров для лабораторий. Выбирая, у кого приобрести устройство, следует обращать внимание на:
- в каких единицах калиброван ареометр;
- диапазон измеряемой величины;
- шкала или точность деления;
- погрешность прибора;
- есть ли термометр.
Каждый производитель перед передачей своей измерительной продукции на реализацию, проводить контроль качества. Для ареометров контроль проводят для каждой единицы товара, с указанием номера прибора и его индивидуальной погрешности. Поэтому, одна и та же модель плотномера у различных производителей будет иметь свою погрешность.
Источник