Co je to hustoměr?

Hydrometr je vědecký nástroj používaný k měření měrné hmotnosti a hustoty kapaliny, založený na Archimedesově principu vztlaku. Skládá se z uzavřené skleněné baňky s dlouhou hubenou trubicí připojenou k jednomu konci a je zatíženo rtutí nebo olověným výstřelem pod baňkou, aby mohla vznášet vzpřímeně. Trubková část je označena stupnicí, takže když je vložena do kapaliny, je vidět měřená měrná hmotnost. Přístroj je obvykle kalibrován pro použití s ​​kapalinou při určité teplotě a měřítko na něm se může lišit v závislosti na zamýšleném použití.

Archimedesův princip vztlaku uvádí, že předmět plovoucí v kapalině je zvednut silou rovnou hmotnosti kapaliny, která je předmětem přemístěna. To znamená, že čím nižší je hustota, tím více bude vodoměr klesat ve vzorku kapaliny. Na druhé straně, s vyšší hustotou, existuje větší síla, která zvedne žárovku výše v kapalině.

Aby se použil hydrometr, měl by být tekutý vzorek nalit do vysokého skleněného válce nebo podobné nádoby. Hydrometr se umístí svisle do kapaliny s koncem baňky dolů, takže se ve vzorku houpe a plave. Hloubka flotace baňky se měří pomocí stupnice na hrdle zkumavky a odečet by se měl provádět v rovině hladiny vody, nikoliv tam, kde kapalina ulpívá na straně krku. Měřítko se obvykle měří pomocí měrné hmotnosti, s rozsahem od těsně pod 1 do těsně nad ním, jako je 0,95 až 1,05.

Měrná hmotnost kapaliny je poměr hmotnosti této kapaliny k hmotnosti stejného objemu čisté vody. Zjednodušeně řečeno, kolikrát je kapalina lehčí nebo těžší než voda. Protože jde o poměr hmotnosti, nemá měrná hmotnost žádné jednotky. Například měrná hmotnost 1 znamená, že kapalina má stejnou hmotnost a hustotu jako stejný objem čisté vody, nebo pokud je měření menší než 1, je kapalina méně hustá s nižší měrnou hmotností.

Protože se hustota kapaliny obecně mění s teplotou, je hydrometr obvykle kalibrován pro použití s ​​kapalinou při určité teplotě. Tradičně byl hydrometr kalibrován pro měření měrné hmotnosti pomocí hustoty vody při 4 ° C, protože v tomto bodě čistá voda dosáhne maximální hustoty. V poslední době je však běžnější kalibrovat na 60 ° F (15,5 ° C) nebo 68 ° F (20 ° C). Kalibrace přístroje bude obvykle označena na hrdle zkumavky a vzorek kapaliny by měl být při provádění měření na kalibrační teplotě.

Existuje několik různých typů hydrometrů, které mají různé stupnice, které se liší v závislosti na jejich použití. Hydrometr pro těžké kapaliny bude obvykle mít stupnici začínající na 1 a vyšší a jeden na lehké kapaliny může mít stupnici začínající hluboko pod 1. Hydrometr baterie, který často přichází jako digitální model, měří měrnou hmotnost kapaliny baterie a lze použít ke stanovení stavu a nabití baterie. Jiné hydrometry zahrnují alkoholometry, které měří jako důkaz alkoholu, a sacharimetry, které měří hustotu cukru v roztoku cukru.