ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение плотности жидких и твердых веществ из "Техника лабораторного эксперимента в химии" Перед проверкой мерную посуду тщательно моют (см. разд. 2.9) и высушивают. Высушенную мерную посуду, используемую на выливание (пипетки и бюретки), перед проверкой смачивают чистой водой наливают ее в проверяемую посуду и дают постоять 1-2 мин, после чего выливают, как и при обычном использовании. [c.154] Если атмосферное давление меньше 101325 Па = 760 торр = = I атм, то на каждый 1 торр = 133,322 Па = 1 мм рг. ст. разницы прибавляют к найденному объему поправку, указанную в табл. 3. При атмосферном давлении, превышающем 101325 Па, поправку вычитают. [c.155] Например, масса воды в мерной колбе вместимостью 50 мл оказалась равной 49,560 г при 18 °С воздуха и давлении 100 кПа ( 750 торр). Из табл. 3 находим, что при этой температуре воздуха, а следовательно, и воды, простоявшей в комнате и сравнявшей свою температуру с температурой воздуха, масса 1 л воды равна 998,595 г, т.е. масса 1 мл воды составляет 0.W8595 г. Разделив 49,560 г на это число, находим, что вместимость взятой мерной колбы 49,6297 мл. Поправка на давление составляет (760-750) 0,0014 = 0,014 мл. Прибавим ее к вычисленному объему и получим 49,6297 + 0,014 = 49,6437 мл, или округленно 49,64 мл. Отсюда поправка к указанной на мерной колбе вместимости будет 50,0 - 49,64 = 0,36 мл. Такая мерная колба для работы непригодна и является производственным браком. Допустимая поправка для объема 50 мл должна быть не больше 0,1 мл. [c.155] При проверке пипеток воду из них спускают в бюкс с крышкой (см. рис. 57) и взвешивают. Не выливая воду из бюкса, спускают в него снова полную пипетку и взвешивают. Так поступают и в третий раз. Из трех значений массы воды берут среднее. [c.155] При проверке бюреток измеряют массу всего ее объема, а затем - массу воды через каждые 10 мл. Для точной калибровки проверяют массу каждого миллилитра. [c.155] Проверенную мерную посуду лучше использовать только тому экспериментатору или аналитику, который ее проверял. Это будет залогом успеха в работе. [c.155] Плотность, выраженная в г/л, совпадает со значением плотности в кг/м . [c.156] Таким эталоном, или стандартным веществом, являются либо чистая вода при давлении 101325 Па (1 етм) и температуре 3,98 °С, либо сухой воздух при нормальных условиях (101325 Па, О °С). Плотность воды при 3,98 °С и 101325 Па равна 1,0000 г/мл, а воздуха в нормальных условиях - 1,2928 г/л при составе (массовые доли) 0,7547 N2, 0,2310 О2, 0,0129 Аг и 0,00046 СО2. [c.156] Определение плотности с помощыо ареометров. Ареометры постоянной массы (другое название - денсиметры) обычно являются стеклянными (рис. 85). Они имеют в верхней части бумажную шкалу 1 с указанием плотности в г/см . Нижняя часть ареометра заполнена балластом 2 (свинцовые дробинки), неподвижно закрепленным связующим веществом 3, размягчающимся при температуре не ниже 80 С. Балласт нужен для понижения центра тяжести ареометра, чтобы последний при погружении в жидкость плавал в строго вертикальном положении и находился при этом в устойчивом равновесии. [c.156] На бумажной полоске 1 в верхней трубке 5 ареометра указана температура, при которой он откалиброван, - обычно 20 °С. [c.156] Цена деления шкалы термометра 4, встроенного в ареометр (рис. 85, в), как правило, равна 1 °С. Пределы измерений плотности жидких сред образцовыми ареометрами составляют 0,6500-2,0000 г/см при цене деления 0,0005 г/см , а ареометрами общего назначения - 0,7(Ю-1,840 г/см при цене деления 0,001 г/см . Выпускают наборы, содержащие от 10 до 25 ареометров, каждый из которых рассчитан на свой интервал измерений плотности, например от 0,700 до 0,760 г/см . Перед определением плотности из набора выбирают ареометр с нужным пределом измерений. [c.157] При погружении в жидкость ареометр, согласно закону Архимеда, испытывает действие выталкивающей силы, равной весу вытесненной им жидкости. В тот момент, когда выталкивающая сила становится равной весу всего ареометра, наступает состояние равновесия, и ареометр начинает плавать в жидкости. Чем больше плотность жидкости, тем на меньшую глубину погружается ареометр. Поэтому численные значения плотности на шкале ареометра располагаются в возрастающем порядке сверху вниз. [c.157] Архимед (287-212 гг. до н.э.) - античный математик и физик. [c.157] После выравнивания температур жидкости и воздуха в нее осторожно опускают ареометр, взяв его двумя пальцами за верхний конец трубки, урометр при опускании не должен задевать стенки цилиндра. Его не выпускают из пальцев до тех пор, пока отметка шкалы ожидаемой плотности не окажется на 3-5 мм выше уровня жидкости и не появится уверенность в том, что ареометр плавает. Если его отпустить преждевременно, то при быстром погружении в жидкость он ударится о дно цилиндра и может разбиться. [c.158] Такое случается при неправильном выборе ареометра для исследуемой жидкости. При погружении ареометра жидкость не должна смачивать верхнюю трубку намного выше отметки измеренной плотности. В противном случае показания ареометра будут неточными. [c.158] Погруженный ареометр выдерживают в жидкости 3-4 мин для выравнивания температур и определяют показания по нижнему 1фаю мениска 2 (рис. 85, г). Об этом должно быть сказано в паспорте. Если такого указания нет, то ареометр следует проверить либо по образцовому ареометру, либо по показаниям пикнометрической (табличной) плотности известной жидкости. [c.158] Для сравнения показаний используемого и образцового ареометров их пофужают в жидкость, находящуюся в одном цилиндре, причем ареомефы не должны соприкасаться друг с другом. В качестве калибровочной жидкости применяют в интервале 0,86-0,95 г/см - водно-спиртовые растворы в интервале 0,95-1,01 г/см - смеси 85%-го этанола и серной кислоты плотностью 1,84 г/см в интервале 1,00-1,84 г/см - водные растворы серной кислоты в интервале 1,84-2,00 г/см - смесь 500 г К.1, 630 г Н 12 в 1 л воды, которую разбавляют до нужной плотности. [c.158] Определение шютности с вшшмдао гидростатических весов. При гидростатическом взвешивании стеклянный поплавок гидростатических весов (см. рис. 69) опускают в исследуемую жидкость. Плотность жидкости сразу же отсчитывают по массе гарь, взятых для достижения равновесия весов. [c.159] Для измерения плотности жидкости сначала взвешивают (г) поплавок с его подвеской (проволокой) в воздухе (т ), а затем в чистой воде (гп2) и после этого в исследуемой жидкости (шз). Первые два измерения проводят заранее и уже потом их не повторяют. Уровень жидкости в цилиндре всегда должен находиться на одной и той же отметке, нанесенной на проволоку, за которую подвешен поплавок к коромыслу весов. Таким образом, часть проволоки представляет собой небольшую постоянную долю общего объема поплавка. [c.159] Вернуться к основной статье