Удельный вес 1,17

Плотность как физическое понятие и способы её измерения в водных растворах.

Плотность, это масса вещества, поделенная на занимаемый им объем. Измеряется в килограммах на кубический метр – кг/м3 (граммах на кубический сантиметр – г/см3).
Например, плотность дистиллированной воды при +4оС – 1000 кг/м3. В целях упрощения обычно говорят, что плотность воды равна единице.
Именно плотность воды при +4оС принята за эталон, за точку отсчета, при определении плотностей других растворов, и не только водных.

Если в воде растворить некие вещества, которые, разумеется имеют свою плотность, отличную от водной, то и плотность таких водных растворов изменится. На этом принципе основан метод определения количества вещества, растворенного в водной среде.
Измерение осуществляют специальным прибором. Он называется ареометр. Любой автомобилист знаком с этим прибором – ареометром измеряется плотность электролита.

Методика работы с ареометром элементарна – достаточно опустить его в любой водный раствор жидкости и отсчитать по шкале на сколько он «утолнул».

Очень часто ареометры выпускаются для специализированных измерений – молока, сахара, спирта, электролита и т.д. Тогда они сразу проградуированы именно на измеряемое вещество.
Если Вы измеряете таким ареометром плотность водного раствора иного вещества, необходима специальная таблица именно для измеряемого вещества, в соответствии с которым можно пересчитать полученную плотность в количество вещества в растворе. Для едкого натра NaOH такую таблицу привожу в качестве примера.



Плотность водных растворов натрия гидроокиси (NaOH) при разных температурах

% 0°С 15°С 20°С 40°С 60°С 80°С 100°С
1 1,0124 1,01065 1,0095 1,0033 0,9941 0,9824 0,9693
2 1,0244 1,02198 1,0207 1,0139 1,0045 0,9929 0,9797
4 1,0482 1,04441 1,0428 1,0352 1,0254 1,0139 1,0009
8 1,0943 1,08887 1,0869 1,0780 1,0676 1,0560 1,0432
12 1,1399 1,13327 1,1309 1,1210 1,1101 1,0983 1,0855
16 1,1849 1,17761 1,1751 1,1645 1,1531 1,1408 1,1277
20 1,2296 1,22183 1,2191 1,2079 1,1960 1,1833 1,1700
24 1,2741 1,26582 1,2629 1,2512 1,2388 1,2259 1,2124
28 1,3185 1.3094 1,3064 1,2942 1,2814 1,2682 1,2546
32 1,3614 1,3520 1,3490 1,3362 1,3332 1,3097 1,2960
36 1,4030 1,3933 1,3900 1,3768 1,3634 1,3498 1,3360
40 1,4435 1,4334 1,4300 1,4164 1,4027 1,3889 1,3750
44 1,4825 1,4720 1,4685 1,4545 1,4405 1,4266 1,4127
48 1,5210 1,5102 1,5065 1,4922 1,4781 1,4641 1,4503
50 1,5400 1,5290 1,5253 1,5109 1,4967 1,4827 1,4690


Вода и все её растворы при изменении окружающей температуры изменяет свой занимаемый объем. Соответственно изменяется и плотность. Поэтому ВСЕГДА для подобных таблиц указывается температура, для которой эта таблица справедлива. Если нет возможности выдержать такую температуру, для которой имеется таблица плотностей, следует использовать специальные поправочные т.н. температурные коэффициенты. За подробностями по ним обратитесь в специализированные справочники.
(Учитывая, что эти поправочные коэффициенты очень облегчают жизнь, но их поиск весьма обременителен, почти все таблицы плотностей, в выходящей скоро рассылке по ускорителям, даются с температурными коэффициентами)


Некоторые ареометры применяемые в быту.

1. Лактометр бытовой
Предназначен для измерения плотности молока и других жидкостей в диапазоне 1000 – 1050 кг/м3 (1.0 – 1.05)
Цена деления шкалы – 0.5 кг/м3
Допустимая погрешность - +/- 0.5 кг/м3

2. Солемер бытовой
Предназначен для измерения плотности и количества поваренной соли (NaCl) в водных растворах. Может быть использован в качестве ареометра общего назначения для измерения плотностей в диапазоне 1000 – 1200 кг/м3 (1.0 – 1.2)
Цена деления шкалы – 0.5 кг/м3
Допустимая погрешность - +/- 0.5 кг/м3

3. Уринометр бытовой.
Предназначен для измерения плотности мочи. Может быть использован в качестве ареометра общего назначения в диапазоне 1000 – 1050 кг/м3 (1.0 – 1.05)
Цена деления шкалы – 1 кг/м3
Допустимая погрешность - +/- 1 кг/м3

4. Сахаромер для свекловичного сахара бытовой.
Предназначен для измерения плотности и количества сахара в водных растворах. Может быть использован в качестве ареометра общего назначения в диапазоне 1000 – 1120 кг/м3 (1.0 – 1.12)
Цена деления шкалы – 5 кг/м3
Допустимая погрешность - +/- 5 кг/м3

5. Ареометр для концентрированных кислот и глазури
Предназначен для измерения плотности концентрированных электролитов в водных растворах. Может быть использован в качестве ареометра общего назначения в диапазоне 1300 – 1800 кг/м3 (1.3 – 1.
Цена деления шкалы – 10 кг/м3
Допустимая погрешность - +/- 10 кг/м3

6. Набор автолюбителя.
Набор ареометров (1 – 3 шт.) предназначенных для измерения плотности водных растворов жидкостей применяемых в автомобилях (кислотный и щелочной электролиты, охлаждающая жидкость). Набор может быть использован для измерения плотностей водных растворов любых веществ. А именно:
- ареометр для электролита – диапазон 1150 – 1300 кг/м3 (1.15 – 1.3), цена деления – 10 кг/м3
- ареометр для тосола – диапазон 1000 – 1150 кг/м3 (1.0 – 1.15), цена деления – 10 кг/м3

С уважением Сергей Ружинский.