Ареометр - лабораторный прибор для определения плотности жидкостей и растворов, в некоторых случаях твердых тел. Принцип работы ареометра основан на законе Архимеда.
Благодаря простоте своей конструкции и точности измерений, ареометры являются незаменимым инструментом при выполнении ежедневных рутинных задач. При этом следует учитывать, что плотность исследуемой жидкости зависит от температуры. Поэтому проводить измерения необходимо при стандартной для продукта температуре.
Преимущества ареометров
- Приборы выполнены с соблюдением высоких производственных стандартов ISO 9001:2015, что гарантирует их износостойкость и длительную эксплуатацию даже при регулярном использовании в сложных рабочих условиях.
- Соответствие ГОСТ 18481-81 «Ареометры и цилиндры стеклянные. Общие технические условия».
- Межповерочный интервал ареометров составляет 4 года.
- Внесены в Государственный Реестр России и имеют Сертификаты об утверждении типа средств измерений.
История возникновения ареометров
Первые сведения относятся к IV-V веку н.э., когда Гипатия Александрийская (философ, механик, математик) сконструировала прибор для определения удельного веса жидкостей. Этот прибор назывался «гидроскоп». Однако, по другим данным инструмент мог быть изобретен уже в III веке до н.э. самим Архимедом.
В 18 веке французский химик Боме представил классическую конструкцию прибора и собственную шкалу плотности жидкостей (шкала «градусы Боме»), основанной на значения концентрации раствора поваренной соли в процентах при 16 °C. Его шкала до сих пор используется в некоторых странах, но в России в 1930-е гг. была запрещена.
В ходе научных исследований Д. И. Менделеев сосредоточился на изучении водно‑спиртовых растворов, широко востребованных в медицине и промышленности составов. Ученый детально анализировал, как меняются объем и структура растворов в зависимости от концентрации спирта и температурных условий. Применяя ареометр, он сумел получить высокоточные данные и на их основе сформировать таблицы плотности спиртовых смесей.
Современные ареометры характеризуются высокой точностью измерений и могут изготавливаться не только из стекла, но и пластика и коррозионно-стойких материалов. С развитием цифровых технологий появились электронные модели, оснащенные дисплеем для мониторинга измерений, и с функцией хранения данных.
Конструкция ареометра
Внешне ареометры очень просты, но обладают высокой точностью измерения. Классический прибор представляет собой герметически запаянную стеклянную трубку. В ее нижней части находится специальный груз, утяжеляющий прибор. В качестве груза могут использоваться дробь, ртуть, металлические шарики или какой-либо другой материал с высокой плотностью. Груз заставляет инструмент принять вертикальное положение в исследуемой жидкости. В верхней части прибора находится градуированная шкала для снятия измерений. Учитывая влияние температуры на результаты значений плотности, некоторые модели ареометров дополняются термометрами (термодатчиками).
Шкала измерений откалибрована так, чтобы отображать либо концентрацию растворенного вещества, либо плотность жидкости. Плотность раствора вычисляется как отношение массы ареометра к объему, на который он погружается в жидкость.
Принцип действия ареометра
Принцип действия ареометра основан на законе Архимеда: выталкивающая сила, действующая на предмет, равна весу той жидкости, которую он вытеснил.
Таким образом, ареометр погружается в жидкость до достижения равновесия: в этот момент масса вытесненной жидкости соответствует массе самого измерительного прибора. Глубина погружения прибора обратно пропорциональна плотности исследуемой жидкости: чем выше плотность жидкости, тем меньше глубина погружения. Плотность или концентрацию определяют по отметке на шкале прибора, которая совпадает с уровнем поверхности жидкости.
Типы ареометров
Классификацию ареометров можно провести по нескольким признакам. В зависимости от методики измерений различают два вида ареометров:
- ареометры постоянной массы характеризуются неизменным весом. Плотность жидкости определяется по глубине его погружения. Результат фиксируют по шкале в точке, совпадающей с уровнем жидкости.
- ареометры постоянного объема погружают до заранее установленной отметки, регулируя массу прибора, добавляя гирьки. Плотность рассчитывается на основе массы дополнительного груза и объема вытесненной жидкости.
По типу исследуемой жидкости выделяют ареометры:
- общего назначения АОН используют для работы с любыми жидкостями. Они имеют широкие диапазоны шкал.
- для грунта АГ для определения гранулометрического состава почв.
- для молока АМ, АМТ (лактометры) измеряют плотность молока, пахчи, сыворотки. Их используют для оценки качества молочных продуктов.
- для морской воды АМВ для определения концентрации соли в аквариумах, бассейнах т.д.
- для нефтепродуктов АН, АНТ измеряют плотность нефти, дизельного топлива, керосина.
- для сахара АС, АСТ для определения концентрации сахара в алкогольных и безалкогольных напитках.
- для спирта АСП, АСПТ для определения концентрации спирта в ликеро-водочных изделиях.
- для урины АУ для определения плотности мочи в клинической диагностике заболеваний почек.
- для электролита АЭ для определения плотности электролита для оценки уровня заряда батареи.
- бутирометры для контроля качества молока и молочных продуктов путем определения в них массовой доли жира.
Правила применения ареометров
- Ареометр должен быть чистым и сухим, иначе остатки жидкостей от предыдущих исследований исказят результаты.
- Объем емкости, в которой находится жидкость, должен быть достаточным, чтобы прибор не касался ее стенок и дна.
- Температура жидкости должна находиться в диапазоне 20-30°С, чтобы результаты измерений были максимально точными.
- Для снятия показаний нужно дождаться стабилизации прибора в жидкости.
- Считывание результатов проводится по нижнему краю мениска.
Области применения ареометров
Ареометры являются эргономичным и удобным в использовании прибором. Благодаря этому они получили широко востребованы в проведении научных исследований и в различных отраслях промышленности. Вот несколько примеров, где нашли свое применение ареометры: химия, фармацевтика, нефтехимия, медицина, геология, пищевая промышленность.
Как правильно выбрать ареометр
При выборе термометра нужно учитывать несколько ключевых факторов:
- Определите для своих исследований диапазон шкалы, ее точность и погрешность.
- Обратите внимание на материал, из которого изготовлен ареометр. Пластиковый корпус не бьется, но быстрее изнашивается. Стеклянные приборы более точные, но хрупкие.
- Стеклянный термометр должен иметь специальный футляр для хранения.
Вы можете купить ареометр в компании Лабтех в Москве по наименьшей цене.
