Ареометр

Ареометр — прибор для измерения плотности жидкостей и твёрдых тел, принцип работы которого основан на Законе Архимеда[1]. Считается, что ареометр изобрела Гипатия.

Не следует путать с Анемометром — прибором для измерения скорости ветра.
Ареометр (постоянной массы)

Конструкция и принцип действия и использования

Обычно представляет собой поплавок из стекла, утяжеляемый дробью или ртутью для достижения необходимой массы. В верхней, узкой части находится шкала, которая проградуирована в значениях плотности раствора или концентрации растворенного вещества. Плотность раствора равняется отношению массы ареометра к объёму, на который он погружается в жидкость. Соответственно, различают ареометры постоянного объёма и ареометры постоянной массы[1].

Набор ареометров
  • Для измерения плотности жидкости ареометром постоянной массы сухой и чистый ареометр помещают в сосуд с этой жидкостью так, чтобы он свободно плавал в нём. Значения плотности считывают по шкале ареометра, по нижнему краю мениска. У ареометров постоянной массы пределы измерений обычно довольно узкие, и на практике пользуются наборами поплавков.
  • Для измерения ареометром постоянного объёма изменяют его массу, достигая его погружения до определённой метки. Плотность определяется по массе груза (например, гирек) и объёму вытесненной жидкости.

Шкалы
Семипоплавковый ареометр для измерения плотности электролита в автомобильных аккумуляторах

Для практического применения ареометр градуируют в концентрации растворенного вещества, например:

  • Спиртомер — в процентах алкоголя для измерения крепости напитка;
  • Лактометр — в процентах жира для определения качества молока;
  • Солемер — для измерения солености раствора;
  • Сахаромер — при определении концентрации растворенного сахара;

Так как плотность жидкостей сильно зависит от температуры, измерения концентрации должны проводиться при строго определенной температуре, для чего ареометр иногда снабжают термометром.

Различают следующие виды ареометров:

  • ареометр общего назначения АОН-1, АОН-2, АОН-3, АОН-4, АОН-5;
  • ареометр для молока АМ, АМТ;
  • ареометр для нефтепродуктов АН, АНТ-1, АНТ-2;
  • ареометр для урины АУ;
  • ареометр для спирта АСП-1, АСП-2, АСП-3, АСП-Т;
  • ареометр для электролита АЭ-1, АЭ-2, АЭ-3;
  • ареометр для грунта АГ;
  • ареометр для сахара АС-2, АС-3, АСТ-1, АСТ-2;
  • ареометр для кислот АК-1, АК-2;
  • ареометр-гидрометр с термометром АЭГ.

Шкала Боме
Запрос «Шкала Боме»[[d:Q899679#sitelinks-wikipedia|[d]]] перенаправляется сюда. На эту тему нужно создать отдельную статью.

Французский химик Антуа́н Боме́ в 1768 году разработал современную конструкцию ареометра и шкалу плотности жидкостей в градусах Боме, обозначаемых как degrees Baumé, B°, Bé° и просто Baumé, Бомэ, Боме, которые изначально были численно равны концентрации раствора поваренной соли (хлорида натрия) в процентах по массе при 16 °C. Позднее шкала уточнялась и исправлялась. Шкала Боме используется на практике по сей день, но в России отменена в 1930-е гг.

Между плотностью и количеством градусов Боме существует несложная математическая зависимость, но в разных источниках приводятся разные численные коэффициенты:

, где

  • знак + используется для жидкостей, менее плотных, чем вода, а знак − для жидкостей, более плотных, чем вода;
  • , г/см3 — плотность;
  • , — коэффициенты, равные:
    • [2];
    • для жидкостей, более плотных, чем вода и для жидкостей, менее плотных, чем вода[3];
    • для жидкостей, более плотных, чем вода и для жидкостей, менее плотных, чем вода[4].
Таблица для перевода между градусами Боме и удельными весами[5]
Уд. вес при 15 °C, г/см3 Градусы Боме Уд. вес при 15 °C, г/см3 Градусы Боме Уд. вес при 15 °C, г/см3 Градусы Боме Уд. вес при 15 °C, г/см3 Градусы Боме Уд. вес при 15 °C, г/см3 Градусы Боме
1,000

1,005

1,010

 0,0

0,7

1,4

 1,171

1,175

1,180

 21,0

21,4

22,0

 1,355

1,360

1,365

 37,8

38,2

38,6

 1,535

1,540

1,545

 50,3

50,6

50,9

 1,725

1,730

1,735

 60,6

60,9

61,1

1,015

1,020

1,025

 2,1

2,7

3,4

 1,185

1,190

1,195

 22,5

23,0

23,5

 1,370

1,375

1,380

 39,0

39,4

39,8

 1,550

1,555

1,560

 51,2

51,5

51,8

 1,740

1,745

1,750

 61,4

61,6

61,8

1,030

1,035

1,040

 4,1

4,7

5,4

 1,200

1,205

1,210

 24,0

24,5

25,0

 1,383

1,385

1,390

 40,0

40,1

40,5

 1,565

1,570

1,575

 52,1

52,4

52,7

 1,755

1,760

1,765

 62,1

62,3

62,5

1,045

1,050

1,055

 6,0

6,7

7,4

 1,215

1,220

1,225

 25,5

26,0

26,4

 1,395

1,400

1,405

 40,8

41,2

41,6

 1,580

1,585

1,590

 53,0

53,3

53,6

 1,770

1,775

1,780

 62,8

63,0

63,2

1,060

1,065

1,070

 8,0

8,7

9,4

 1,230

1,235

1,240

 26,9

27,4

27,9

 1,410

1,415

1,420

 42,0

42,3

42,7

 1,595

1,600

1,605

 53,9

54,1

54,4

 1,785

1,790

1,795

 62,5

63,7

64,0

1,075

1,080

1,085

 10,0

10,6

11,2

 1,245

1,250

1,255

 28,4

28,8

29,3

 1,425

1,430

1,435

 43,1

43,4

43,8

 1,610

1,615

1,620

 54,7

55,0

55,2

 1,800

1,805

1,810

 64,2

64,4

64,6

1,090

1,095

1,100

 11,9

12,4

13,0

 1,260

1,265

1,270

 29,7

30,2

30,6

 1,440

1,445

1,450

 44,1

44,4

44,8

 1,625

1,630

1,635

 55,5

55,8

56,0

 1,815

1,820

1,822

 64,8

65,0

65,1

1,105

1,110

1,115

 13,6

14,2

14,9

 1,275

1,280

1,285

 31,1

31,5

32,0

 1,455

1,460

1,465

 45,1

45,4

45,8

 1,640

1,645

1,650

 56,3

56,6

56,9

 1,824

1,826

1,828

 65,2

65,3

65,4

1,120

1,125

1,130

 15,4

16,0

16,5

 1,290

1,295

1,300

 32,4

32,8

33,3

 1,470

1,475

1,480

 46,1

46,4

46,8

 1,655

1,660

1,665

 57,1

57,4

57,7

 1,831

1,833

1,835

 65,5

65,6

65,7

1,135

1,140

1,143

 17,1

17,7

18,0

 1,305

1,310

1,315

 33,7

34,2

34,6

 1,485

1,490

1,495

 47,1

47,4

47,8

 1,670

1,675

1,680

 57,9

58,2

58,4

 1,838

1,840

1,841

 65,8

65,9

66,0

1,145

1,150

1,152

 18,3

18,8

19,0

 1,320

1,325

1,330

 35,0

35,4

35,8

 1,500

1,505

1,508

 48,1

48,4

48,5

 1,685

1,690

1,695

 58,7

58,9

59,2
1,155

1,160

1,163

 19,3

19,8

20,0

 1,333

1,335

1,340

 36,0

36,2

36,6

 1,510

1,515

1,520

 48,7

49,0

49,4

 1,700

1,705

1,710

 59,5

59,7

60,0
1,165

1,170

 20,3

20,9

 1,345

1,350

 37,0

37,4

 1,525

1,530

 49,7

50,0

 1,715

1,720

 60,2

60,4

Примечания
  1. Физический энциклопедический словарь / Гл. ред. А. М. Прохоров. Ред. кол. Д. М. Алексеев, А. М. Бонч-Бруевич, А. С. Боровик и др. — М.: Сов. энциклопедия, 1983. — С. 32—33. — 982 с. — 100 000 экз.
  2. Гинкин, 1939, с. 628.
  3. Перри, 2008, с. 1-19.
  4. Смителс, 1949, с. 41.
  5. Гинкин, 1939, с. 629.

Литература
  • Ареометр // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  • Г. Г. Гинкин. Справочник по радиотехнике. — 3-е, исправленное и дополненное. — Москва - Ленинград: Оборонгиз, 1939.
  • Perry. Perry's Chemical Engineers' Handbook. — 8-е. — McGraw-Hill, 2008. — ISBN 978-0-07-142294-9.
  • Smithells, Colin J. and Al. Metals Reference Book. — London: Butterworths Scientific Publications, 1949.


This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.