Table of Contents
Khái niệm mật độ là gì?
1. Mật độ là gì?
Để giải thích khái niệm mật độ, chúng ta cần làm rõ 3 phần về định nghĩa, đơn vị và công thức tính mật độ,
1.1.Mật độ là gì?
Theo định nghĩa, mật độ (còn được gọi là mật độ) là tỷ lệ giữa mật độ của một chất với mật độ của chất khác trong các điều kiện xác định.
Điều kiện xác định mật độ:
Để hiểu rõ hơn về mật độ, chúng ta cần hiểu khái niệm về mật độ.
Khối lượng riêng là đặc tính về khối lượng riêng của chất đó, được tính theo công thức là thương số giữa khối lượng (m) của chất đó và thể tích của vật.
D=m/V
Mật độ sử dụng đơn vị kg/m³ hoặc g/cm³
1.2. Đơn vị mật độ
Mật độ có đơn vị tính là kg/m3 hoặc g/cm3
1.3. Công thức tính mật độ
RD= ρnước/ ρnước
Trong đó ρchất là mật độ của chất cần đo và ρnước là mật độ của chất chuẩn (chất đối chứng).
2. Mật độ trong nước, dầu, đất
2.1. Mật độ nước
Mật độ của nước xấp xỉ 1000 kg/m3. Đây thực sự là một con số dễ dàng sử dụng khi chuyển đổi sang hệ thống đo lường quốc tế. Quy định này đã được áp dụng cho tất cả các nước trên thế giới.
Vì vậy, hiện nay, việc quyết định sử dụng đồng hồ đo lưu lượng nước để thí nghiệm sẽ dựa trên mật độ của toàn bộ nước cũng như điều kiện của từng loại nước.
2.2. Mật độ đất
Riêng khối lượng riêng của đất được tính dựa trên tỉ số khối lượng của một đơn vị thể tích đất rắn có các hạt đất xếp chặt với khối lượng của nước có cùng thể tích ở nhiệt độ 40 độ C.
Để tính mật độ đất, ta có công thức:
d = P/P1
Trong đó: d là khối lượng riêng của đất, P là khối lượng hạt đất và P1 là khối lượng nước.
2.3. Tỷ lệ xăng
Đây là chỉ số đo lường mức độ nặng hay nhẹ của dầu mỏ so với nước. Mật độ này sẽ là giá trị nghịch đảo của mật độ dầu so với mật độ của nước. Ví dụ, dầu loãng hơn nước sẽ tạo ra chỉ số lớn hơn.
3. Phân loại mật độ
Mật độ được chia thành 2 loại:
Tỷ trọng tương đối: coi là tỷ số giữa khối lượng của một thể tích nhất định của chất đó và khối lượng của cùng thể tích nước cất ở nhiệt độ 20 độ C
Tỷ trọng biểu kiến: là đại lượng được sử dụng trong các chủ đề về ethanol, ethanol 96% hoặc có thể pha loãng hơn. Tính bằng khối lượng trong không khí của một đơn vị thể tích chất lỏng, đơn vị là kg/m3
Công thức: TTBK = 997,2 X Tỷ trọng tương đối của chất thử
4. Gợi ý mẹo đo mật độ chính xác nhất
Để đo mật độ một cách chính xác nhất, trước hết bạn cần nắm vững kiến thức và công thức đo mật độ. Đây chắc chắn là những nền tảng quan trọng và không thể thiếu.
Tiếp theo, bạn cần chọn phương pháp đo mật độ phù hợp với yêu cầu của mình. Việc lựa chọn dụng cụ đo tỷ trọng sẽ trực tiếp quyết định độ chính xác và bạn cần chọn nhà cung cấp dụng cụ uy tín để đảm bảo kết quả đo tỷ trọng có độ chính xác tuyệt đối.
5.Giới thiệu các phương pháp đo tỷ trọng hiệu quả
Hiện nay đã có rất nhiều công cụ tính toán mật độ trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, tùy vào yêu cầu và độ chính xác khác nhau sẽ có các dụng cụ đo khác nhau như tỷ trọng kế, bể đo tỷ trọng, tỷ trọng kế hay bộ đo tỷ trọng.
5.1. tỷ trọng kế
Đây được coi là một trong những công cụ đo phổ biến nhất hiện nay. Chúng thường được làm bằng thủy tinh hình trụ, có một quả bóng chứa thủy ngân hoặc kim loại nặng ở một đầu để giữ cho nó đứng thẳng.
Để đo mật độ của dung dịch điện phân, người ta thường sử dụng dung dịch điện phân. Tỷ trọng kế thường được sử dụng để đo chất chống đông và chất làm mát.
Nhiệt độ đo tiêu chuẩn của tỷ trọng kế là 20 độ C với tổng chiều dài khoảng 300-320mm
Tỷ trọng kế – dụng cụ đo phổ biến hiện nay
Để đo tỷ trọng kế sẽ có 3 bước như sau:
Bước 1: Mở nắp van của ắc quy cần đo
Bước 2: Sau khi đưa tỷ trọng kế vào bể qua nắp van, hút dung dịch điện phân vào tỷ trọng kế bằng nút hút của tỷ trọng kế.
Bước 3: Quan sát và xem kết quả nồng độ dung dịch điện phân trên vạch chia độ và tỷ trọng kế
5.2. Xi lanh đo mật độ
Dụng cụ được làm từ thủy tinh, có độ bền cao và chịu được hóa chất, dung dịch. Bình tỷ trọng thường được làm từ thủy tinh borosilicate, có dòng chữ số, ký hiệu được in bằng mực chất lượng, ngay cả ở nhiệt độ cao màu sắc vẫn bền.
Bạn có thể sử dụng bình đo tỷ trọng theo 6 bước sau:
Bước 1: Cân một tỷ trọng kế rỗng, sạch và thu được P
Bước 2: Đổ đầy nước cất vào tỷ trọng kế (không được bỏ không khí vào tỷ trọng kế)
Bước 3: Cân tỷ trọng kế chứa nước P2
Bước 4: Đổ nước ra và rửa sạch bằng chất lỏng bạn định đo, sau đó đổ chất lỏng vào tỷ trọng kế
Bước 5: Cân tỷ trọng kế chứa chất lỏng cần nghiên cứu P1
Bước 6: Tính khối lượng riêng của chất cần biết theo công thức (P1-P)/ (P2-P)
Tuy nhiên, để đo tỷ trọng một cách chính xác, cần phải làm sạch tỷ trọng kế bằng cách tráng bằng cồn hoặc ete rồi sấy khô trước khi sử dụng. Ngoài ra, sử dụng cân phân tích có độ chính xác cao để cân tỷ trọng kế và cân theo đúng quy định. Và phương pháp này chỉ thuận tiện khi xác định khối lượng riêng của chất lỏng có độ nhớt thấp.
5.3.Bộ đo mật độ
Bộ dụng cụ đo mật độ thường được sử dụng để đo mật độ của vật liệu rắn và xốp. Mặc dù phương pháp này cho kết quả chính xác và nhanh chóng nhưng chi phí thực hiện lại cao.
Để tính mật độ bằng bộ đo mật độ, bạn cần:
Bước 1: Đặt mẫu lên cân phân tích trong không khí có khối lượng M1.
Bước 2: Mẫu sẽ được cân trong môi trường dung môi bằng lực acsimet để có khối lượng M2.
Bước 3: Mật độ bằng thương số giữa chênh lệch M1 và M2 chia cho thể tích chất lỏng.
5.4. máy đo mật độ
Với sự đa dạng về mẫu mã, chủng loại tỷ trọng kế cho kết quả đo chính xác, bạn có thể cân nhắc lựa chọn loại máy phù hợp với mục đích sử dụng của mình. Tuy nhiên hầu hết các máy đều có nguyên lý hoạt động giống nhau.
Sử dụng máy đo mật độ mang lại kết quả chính xác
Một ống thủy tinh rỗng dao động ở một tần số nhất định và tần số này sẽ thay đổi khi chứa đầy mẫu. Từ đó tần số sẽ được đo và chuyển đổi thành mật độ. Hiệu chuẩn mật độ sẽ được thực hiện trong không khí và nước cất.
5.5.Mohr – Cân thủy tĩnh Westphal
Khi sử dụng cân thủy tĩnh, kết quả sẽ có ba chữ số thập phân.
Sử dụng cân thủy tĩnh Mohr – Westphal để đo tỷ trọng
Bước 1: Gắn phao vào cân, đặt phao ngập trong nước cất ở nhiệt độ 20 độ C, căn chỉnh các mã số ở vị trí thích hợp, thu được M
Bước 2: Lấy phao ra, dùng khăn hoặc giấy lau khô rồi đặt phao vào dung dịch có nhiệt độ 20 độ C.
Bước 3: Điều chỉnh thăng bằng của quân mã và đặt họ vào vị trí thích hợp, thu được M1
Bước 4: Tỷ lệ M1/M là mật độ xác định
Hy vọng những thông tin chi tiết mà CVG Group vừa chia sẻ sẽ giúp bạn giải đáp được thắc mắc tỷ trọng kế là gì, phân loại tỷ trọng cũng như các phương pháp dùng để đo tỷ trọng.
Giáo sư Nguyễn Lân Dũng là nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học (wiki), với hơn nửa thế kỷ cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu. Ông là con trai Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, thuộc gia đình nổi tiếng hiếu học. Giáo sư giữ nhiều vai trò quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và đã được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân năm 2010.
