Qu'est-ce qu'un hydromètre?
Un hydromètre est un instrument scientifique utilisé pour mesurer à la fois la densité et la densité d'un liquide, basé sur le principe de la flottabilité d'Archimède. Elle est composée d’une ampoule en verre scellée et d’un long tube maigre relié à une extrémité. Elle est lestée de mercure ou de plombs sous l’ampoule pour pouvoir flotter à la verticale. La partie tubulaire est étiquetée avec une échelle. Ainsi, lorsqu’elle est placée dans un liquide, la densité mesurée est visible. L'instrument est généralement étalonné pour être utilisé avec un liquide à une certaine température et son échelle peut varier en fonction de l'usage auquel il est destiné.
Le principe de flottabilité d'Archimède stipule qu'un objet flottant dans un liquide est soulevé par une force égale au poids du liquide déplacé par l'objet. Cela signifie que plus la densité est faible, plus l’hydromètre coulera dans l’échantillon liquide. D'autre part, avec une densité plus élevée, il y a une plus grande force qui soulève l'ampoule plus haut dans le liquide.
Pour utiliser un densimètre, l'échantillon liquide doit être versé dans un grand cylindre en verre ou dans un récipient similaire. L’hydromètre est placé verticalement dans le liquide, l’ampoule vers le bas, de sorte qu’il flotte et flotte dans l’échantillon. La profondeur de la flottaison du bulbe est mesurée à l’aide de l’échelle située sur le col du tube. La lecture doit être effectuée au niveau du plan d’eau, et non pas à l’endroit où le liquide s’accroche du côté du col. L'échelle est généralement mesurée en termes de densité, avec une plage allant de juste en dessous de 1 à juste au-dessus de celle-ci, telle que 0,95 à 1,05.
La densité d'un liquide est le rapport entre la masse de ce liquide et celle d'un volume égal d'eau pure. En termes simples, c'est combien de fois le liquide est plus léger ou plus lourd que l'eau. Puisqu'il s'agit d'un rapport de masse, la densité n'a pas d'unités. Par exemple, une densité de 1 signifie que le liquide a la même masse et densité que le même volume d’eau pure, ou si la mesure est inférieure à 1, le liquide est moins dense avec une densité inférieure.
Étant donné que la densité d'un liquide varie généralement avec la température, un densimètre est généralement étalonné pour être utilisé avec un liquide à une certaine température. Traditionnellement, un hydromètre était calibré pour mesurer la densité en utilisant la densité de l'eau à 4 ° C (39 ° F), car c'était le point où l'eau pure atteignait sa densité maximale. Récemment, cependant, il est plus courant qu'un appareil soit étalonné à 15 ° C (60 ° F) ou 20 ° C (68 ° F). L'étalonnage de l'instrument est généralement étiqueté sur le col du tube et l'échantillon liquide doit être à la température d'étalonnage au moment de la mesure.
Il existe plusieurs types d'hydromètres, qui ont des échelles différentes qui varient en fonction de leur utilisation. Un densimètre pour liquides lourds aura généralement une échelle commençant par 1 et au dessus, et un autre pour les liquides légers peut avoir une échelle bien inférieure à 1. Un densimètre de batterie, qui se présente souvent sous forme de modèle numérique, mesure la densité peut être utilisé pour déterminer l’état et la charge d’une batterie. Les autres densimètres comprennent les alcoolomètres, qui mesurent la preuve de l’alcool, et les saccharomètres, qui mesurent la densité du sucre dans une solution sucrée.