Hidrómetro

Un hidrómetro  es un dispositivo para medir la densidad de líquidos y sólidos [1] , cuyo principio de funcionamiento se basa en la ley de Arquímedes [2] . Se cree que Hypatia inventó el hidrómetro .

Diseño y principio de funcionamiento y uso

Suele ser un flotador de vidrio lastrado con granalla o mercurio para conseguir la masa requerida. En la parte superior, estrecha, hay una escala graduada en función de la densidad de la solución o la concentración del soluto. La densidad de la solución es igual a la relación entre la masa del hidrómetro y el volumen por el cual se sumerge en el líquido. En consecuencia, existen hidrómetros de volumen constante e hidrómetros de masa constante [1] .

• Para medir la densidad de un líquido con un hidrómetro de masa constante, se coloca un hidrómetro seco y limpio en un recipiente con este líquido para que flote libremente en él. Los valores de densidad se leen en la escala del hidrómetro, a lo largo del borde inferior del menisco. Para hidrómetros de masa constante, los límites de medición suelen ser bastante estrechos y, en la práctica, se utilizan conjuntos de flotadores.
• Para medir un volumen constante con un hidrómetro, se cambia su masa, llegando su inmersión a una determinada marca. La densidad está determinada por la masa de la carga (por ejemplo, pesos) y el volumen del líquido desplazado.

Escalas

Para uso práctico, el hidrómetro se calibra en la concentración del soluto, por ejemplo:

• Alcoholímetro  - en porcentaje de alcohol para medir la fuerza de la bebida;
• Lactómetro  - en porcentaje de grasa para determinar la calidad de la leche ;
• Salinómetro  - para medir la salinidad de la solución ;
• Medidor de azúcar - al determinar la concentración de azúcar  disuelta ;

Dado que la densidad de los líquidos depende en gran medida de la temperatura, las mediciones de concentración deben realizarse a una temperatura estrictamente definida, para lo cual a veces se suministra un hidrómetro con un termómetro .

Existen los siguientes tipos de hidrómetros:

• hidrómetro de propósito general AON-1, AON-2, AON-3, AON-4, AON-5;
• hidrómetro para leche AM, AMT;
• hidrómetro para productos petrolíferos AN, ANT-1, ANT-2;
• hidrómetro para orina AU;
• hidrómetro para alcohol ASP-1, ASP-2, ASP-3, ASP-T;
• hidrómetro para electrolito AE-1, AE-2, AE-3;
• hidrómetro de tierra AG;
• hidrómetro para azúcar AS-2, AS-3, AST-1, AST-2;
• hidrómetro para ácidos AK-1, AK-2;
• hidrómetro hidrómetro con termómetro AEG.

Escala Baumé

El químico francés Antoine Baume en 1768 desarrolló el diseño moderno del hidrómetro y la escala para la densidad de líquidos en grados Baumé, denotados como grados Baumé , B° , Bé° y simplemente Baumé, Baumé, Baumé , que originalmente eran numéricamente iguales a la concentración de una solución de sal de mesa (cloruro de sodio) en porcentaje en peso a 16 °C . Posteriormente, la escala fue refinada y corregida. La escala de Baumé se usa en la práctica hasta el día de hoy, pero fue cancelada en Rusia en la década de 1930.

Existe una relación matemática simple entre la densidad y el número de grados Baumé, pero diferentes fuentes dan diferentes coeficientes numéricos:

, dónde

• el signo + se utiliza para líquidos menos densos que el agua y el signo − para líquidos más densos que el agua;
• , g / cm3  es la densidad;
• ,  - coeficientes iguales a:
  • [3] ;
  • para líquidos más densos que el agua y para líquidos menos densos que el agua [4] ;
  • para líquidos más densos que el agua y para líquidos menos densos que el agua [5] .

Aplicaciones geotécnicas

El hidrómetro determina la gravedad específica (o densidad) de la suspensión, lo que permite calcular el porcentaje de partículas de un cierto diámetro de partícula equivalente [7] .

El hidrómetro ha encontrado aplicación en el método areométrico (Eng. Hydrometer Method [8] ) para determinar el grano. composición del suelo para determinar el contenido de partículas en el suelo con un diámetro de menos de 0,1 mm. El método hidrométrico se basa en la determinación sucesiva de la densidad de la suspensión del suelo a ciertos intervalos utilizando un hidrómetro. Sobre la base de los resultados de las determinaciones, el diámetro y el número de partículas a determinar se calculan según la fórmula o utilizando un nomograma. El contenido de fracciones mayores de 0,1 mm se determina por el método del tamiz. El hidrómetro debe calibrarse para determinar su verdadera profundidad en términos de lecturas del hidrómetro.

Este ensayo se basa en la Ley de Stokes para la caída de esferas en un líquido viscoso, en la que la velocidad final de caída depende del diámetro del grano y de la densidad de los granos en suspensión y del líquido. Así, el diámetro del grano se puede calcular conociendo la distancia y el tiempo de caída. En el caso del suelo, se supone que las partículas del suelo son esféricas y tienen la misma gravedad específica. Por lo tanto, se puede decir que en la suspensión acuosa del suelo, las partículas más grandes sedimentan más rápido que las más pequeñas.

Notas

1. ↑ 1 2 Diccionario enciclopédico físico / Cap. edición A. M. Projorov. ed. contar D. M. Alekseev, A. M. Bonch-Bruevich, A. S. Borovik y otros - M . : Sov. enciclopedia, 1983. - S. 32-33. — 982 pág. — 100.000 copias.
2. ↑ ESBE, 1890-1907 .
3. ↑ Ginkin, 1939 , pág. 628.
4. ↑ Perry, 2008 , pág. 1-19.
5. ↑ Smithels, 1949 , pág. 41.
6. ↑ Ginkin, 1939 , pág. 629.
7. ↑ Fakhry A. Assaad, Philip Elmer LaMoreaux, Travis H. Hughes (ed.), Métodos de campo para geólogos e hidrogeólogos , Springer Science & Business Media, 2004 ISBN 3540408827 , p.299
8. ↑ Enciclopedia de la Universidad de Columbia Británica

Literatura

• Hidrómetro // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron  : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.
• G. G. GINKIN. Manual de ingeniería de radio. — 3º, corregido y complementado. - Moscú - Leningrado: Oborongiz, 1939.
• Sidra de pera. Manual de ingenieros químicos de Perry. - 8vo. - McGraw-Hill, 2008. - ISBN 978-0-07-142294-9 .
• Smithells, Colin J. y Al. Libro de referencia de metales. — Londres: Butterworths Scientific Publications, 1949.

diccionarios y enciclopedias	Gran danés gran noruego gran ruso Gran soviet (1 ed.) Britannica (en línea)
En catálogos bibliográficos	NKC : ph1162137