Hvad er et hydrometer?
Et hydrometer er et videnskabeligt instrument, der bruges til at måle både den specifikke tyngdekraft og densiteten af en væske, baseret på Archimedes 'opdriftprincip. Den er sammensat af en forseglet glødepære med et langt tyndt rør, der er forbundet til den ene ende, og det vægtes med kviksølv eller blyskud under pæren, så den kan flyde lodret. Rørdelen er mærket med en skala, så når den anbringes i en væske, kan den målte specifikke tyngdekraft ses. Instrumentet er typisk kalibreret til brug med væske ved en bestemt temperatur, og skalaen på det kan variere afhængigt af dets tilsigtede anvendelse.
Archimedes princip om opdrift angiver, at en genstand, der flyder i væske, løftes op med en kraft, der er lig med vægten af væsken, som forskydes af genstanden. Dette betyder, at jo lavere densitet, desto mere synker hydrometeret i væskeprøven. På den anden side med højere densitet er der større kraft, der løfter pæren højere i væsken.
For at bruge et hydrometer, skal væskeprøven hældes i en høj glascylinder eller lignende beholder. Hydrometeret anbringes lodret i væsken med pæreenden nede, så det bobs og flyder i prøven. Dybden af pærens flotation måles ved hjælp af skalaen på rørets hals, og aflæsningen skal foretages i vandstandens plan, ikke hvor væsken klamrer sig fast på nakken. Skalaen måles typisk med hensyn til specifik tyngdekraft med et område fra lige under 1 til lige over det, såsom 0,95 til 1,05.
En væskes specifikke tyngdekraft er forholdet mellem væskens masse og det samme volumen rent vand. På enklere vilkår er det, hvor mange gange lettere eller tungere væsken er end vand. Da det er et forhold mellem masse, har specifik tyngdekraft ingen enheder. For eksempel betyder en specifik tyngdekraft på 1, at væsken har den samme masse og densitet som den samme volumen rent vand, eller hvis målingen er mindre end 1, er væsken mindre tæt med en lavere specifik tyngdekraft.
Da væskens densitet generelt ændres med temperaturen, kalibreres et hydrometer typisk til anvendelse med væske ved en bestemt temperatur. Traditionelt blev et hydrometer kalibreret for at måle specifik tyngdekraft ved anvendelse af vandtætheden ved 39 ° F (4 ° C), fordi det er det punkt, hvor rent vand når maksimal densitet. For nylig er det imidlertid mere almindeligt, at en kalibreres til 15,5 ° C (60 ° F) eller 20 ° C (68 ° F). Instrumentets kalibrering vil normalt være mærket på rørets hals, og væskeprøven skal være ved kalibreringstemperaturen, når målingen foretages.
Der er flere forskellige typer hydrometre, som har forskellige skalaer, der varierer afhængigt af deres anvendelse. Et hydrometer til tunge væsker har normalt en skala, der starter fra 1 og derover, og en for lette væsker kan have en skala, der starter godt under 1. Et batterihydrometer, der ofte kommer som en digital model, måler batteriets væskes specifikke tyngde og kan bruges til at bestemme batteriets tilstand og opladning. Andre hydrometre inkluderer alkoholometre, der måler med hensyn til bevis for alkohol, og saccharometre, som måler sukkethedensiteten i en sukkeropløsning.