Wat is een hydrometer?
Een hydrometer is een wetenschappelijk instrument dat wordt gebruikt om zowel het soortelijk gewicht als de dichtheid van een vloeistof te meten, gebaseerd op het drijfvermogen van Archimedes. Het is samengesteld uit een verzegelde glazen bol met een lange magere buis die aan een uiteinde is verbonden en het is verzwaard met kwik of loodschot onder de bol zodat het rechtop kan drijven. Het buisgedeelte is gelabeld met een schaal zodat het gemeten soortelijk gewicht kan worden gezien wanneer het in een vloeistof wordt geplaatst. Het instrument is meestal gekalibreerd voor gebruik met vloeistof bij een bepaalde temperatuur en de schaal erop kan variëren, afhankelijk van het beoogde gebruik.
Het drijfvermogen van Archimedes stelt dat een in vloeistof drijvend voorwerp wordt opgetild met een kracht gelijk aan het gewicht van de vloeistof die door het voorwerp wordt verplaatst. Dit betekent dat hoe lager de dichtheid, hoe meer de hydrometer in het vloeibare monster zal zinken. Aan de andere kant, met een hogere dichtheid, is er een grotere kracht die de bol hoger in de vloeistof zal tillen.
Om een hydrometer te gebruiken, moet het vloeistofmonster in een grote glazen cilinder of een vergelijkbare container worden gegoten. De hydrometer wordt verticaal in de vloeistof geplaatst met de bol naar beneden zodat deze in het monster dobbert en zweeft. De diepte van de flotatie van de bol wordt gemeten met behulp van de schaal op de hals van de buis, en de meting moet worden genomen op het vlak van het waterniveau, niet waar de vloeistof zich aan de zijkant van de nek vastklampt. De schaal wordt meestal gemeten in termen van soortelijk gewicht, met een bereik van net onder 1 tot net erboven, zoals 0,95 tot 1,05.
Het soortelijk gewicht van een vloeistof is de verhouding tussen de massa van die vloeistof en die van een gelijk volume zuiver water. In eenvoudiger bewoordingen is het hoeveel keer lichter of zwaarder de vloeistof is dan water. Aangezien het een massaverhouding is, heeft het soortelijk gewicht geen eenheden. Een soortelijk gewicht van 1 betekent bijvoorbeeld dat de vloeistof dezelfde massa en dichtheid heeft als hetzelfde volume zuiver water, of als de meting minder is dan 1, is de vloeistof minder dicht met een lager soortelijk gewicht.
Omdat de dichtheid van een vloeistof in het algemeen verandert met de temperatuur, wordt een hydrometer typisch gekalibreerd om te worden gebruikt met vloeistof bij een bepaalde temperatuur. Traditioneel werd een hydrometer gekalibreerd om het soortelijk gewicht te meten met behulp van de dichtheid van water bij 39 ° F (4 ° C) omdat dat het punt is waarop zuiver water de maximale dichtheid bereikt. Onlangs is het echter gebruikelijker dat iemand wordt gekalibreerd tot 60 ° F (15,5 ° C) of 68 ° F (20 ° C). De kalibratie van het instrument wordt meestal op de hals van de buis gelabeld en het vloeistofmonster moet op de kalibratietemperatuur zijn wanneer de meting wordt uitgevoerd.
Er zijn verschillende soorten hydrometers, die verschillende schalen hebben die variëren, afhankelijk van hun gebruik. Een hydrometer voor zware vloeistoffen heeft meestal een schaal die begint bij 1 en hoger, en een voor lichte vloeistoffen kan een schaal hebben die goed begint onder 1. Een batterijhydrometer, die vaak wordt geleverd als een digitaal model, meet het soortelijk gewicht van batterijvloeistof en kan worden gebruikt om de toestand en de lading van een batterij te bepalen. Andere hydrometers omvatten alcoholmeters, die meten in termen van bewijs van alcohol, en saccharometers, die de dichtheid van suiker in een suikeroplossing meten.