ไฮโดรมิเตอร์คืออะไร?

ไฮโดรมิเตอร์เป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้วัดความถ่วงจำเพาะและความหนาแน่นของของเหลวตามหลักการของการลอยตัวของอาร์คิมิดีส มันประกอบด้วยหลอดแก้วปิดผนึกที่มีหลอดผอมยาวที่เชื่อมต่อกับปลายด้านหนึ่งและมีน้ำหนักด้วยปรอทหรือตะกั่วยิงภายใต้หลอดไฟเพื่อให้มันสามารถลอยตัวตั้งตรง ส่วนของหลอดจะมีป้ายกำกับไว้ด้วยมาตราส่วนดังนั้นเมื่อวางลงในของเหลวจะสามารถเห็นความถ่วงจำเพาะที่วัดได้ โดยทั่วไปเครื่องมือจะถูกสอบเทียบเพื่อใช้กับของเหลวที่อุณหภูมิหนึ่งและระดับของมันอาจแตกต่างกันไปตามการใช้งานที่ต้องการ

หลักการของการลอยตัวของอาร์คิมิดีสระบุว่าวัตถุที่ลอยอยู่ในของเหลวถูกยกขึ้นโดยแรงเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่โดยวัตถุ ซึ่งหมายความว่ายิ่งความหนาแน่นลดลงเท่าใดยิ่งไฮโดรมิเตอร์จะจมลงในตัวอย่างของเหลว ในทางตรงกันข้ามกับความหนาแน่นที่สูงกว่าจะมีแรงมากกว่าที่จะยกหลอดให้สูงขึ้นในของเหลว

ในการใช้ไฮโดรมิเตอร์นั้นตัวอย่างของเหลวควรเทลงในกระบอกแก้วทรงสูงหรือภาชนะที่คล้ายกัน เครื่องวัดความเค็มจะวางในแนวตั้งในของเหลวโดยที่หลอดไฟสิ้นสุดลงเพื่อให้บ็อบและลอยในตัวอย่าง ความลึกของการลอยของกระเปาะวัดโดยใช้สเกลที่คอของหลอดและควรอ่านค่าที่ระนาบของระดับน้ำไม่ใช่ตำแหน่งที่ของเหลวจะเกาะติดกับด้านข้างของลำคอ โดยทั่วไปแล้วเครื่องชั่งจะวัดในรูปของแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงโดยมีช่วงตั้งแต่ต่ำกว่า 1 ถึงระดับเหนือเช่น 0.95 ถึง 1.05

ความถ่วงจำเพาะของของเหลวคืออัตราส่วนของมวลของของเหลวนั้นต่อปริมาตรของน้ำบริสุทธิ์ ในแง่ที่ง่ายกว่าคือของเหลวที่เบากว่าหรือหนักกว่าน้ำกี่เท่า เนื่องจากเป็นอัตราส่วนของมวลความถ่วงจำเพาะจึงไม่มีหน่วย ตัวอย่างเช่นความถ่วงจำเพาะ 1 หมายถึงของเหลวนั้นมีมวลและความหนาแน่นเท่ากันกับปริมาตรน้ำบริสุทธิ์เดียวกันหรือถ้าการวัดน้อยกว่า 1 ของเหลวจะมีความหนาแน่นน้อยกว่าและมีแรงโน้มถ่วงจำเพาะต่ำกว่า

เนื่องจากความหนาแน่นของของเหลวโดยทั่วไปจะเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิจึงมักจะทำการสอบเทียบเครื่องวัดความเค็มเพื่อใช้กับของเหลวที่อุณหภูมิหนึ่ง โดยปกติแล้วเครื่องวัดความเค็มจะถูกสอบเทียบเพื่อวัดความถ่วงจำเพาะโดยใช้ความหนาแน่นของน้ำที่ 39 ° F (4 ° C) เพราะนั่นคือจุดที่น้ำบริสุทธิ์ถึงความหนาแน่นสูงสุด อย่างไรก็ตามเมื่อเร็ว ๆ นี้เป็นเรื่องปกติที่จะทำการสอบเทียบที่ 60 ° F (15.5 ° C) หรือ 68 ° F (20 ° C) การสอบเทียบเครื่องมือมักจะติดป้ายไว้ที่คอของหลอดและตัวอย่างของเหลวควรอยู่ที่อุณหภูมิสอบเทียบเมื่อทำการวัด

มีหลายประเภท hydrometers ซึ่งมีเกล็ดต่าง ๆ ที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการใช้งาน ไฮโดรมิเตอร์สำหรับของเหลวหนักมักจะมีขนาดเริ่มต้นที่ 1 และสูงกว่าและหนึ่งสำหรับของเหลวแสงอาจมีระดับเริ่มต้นต่ำกว่า 1 แบตเตอรี่ไฮโดรมิเตอร์ซึ่งมักจะมาในรูปแบบดิจิตอลวัดแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงของของเหลวแบตเตอรี่และ สามารถใช้เพื่อตรวจสอบสภาพและการชาร์จของแบตเตอรี่ ไฮโดรมิเตอร์อื่น ๆ ได้แก่ alcoholometers ซึ่งวัดในแง่ของการพิสูจน์แอลกอฮอล์และ saccharometers ซึ่งวัดความหนาแน่นของน้ำตาลในสารละลายน้ำตาล