Blog

Сұйықтықтың тығыздығын өлшеу: Қандай құрал қолданылады?

3 weeks ago

17 2 minutes read

Сұйықтықтардың тығыздығын анықтау көптеген ғылыми, өндірістік және тұрмыстық салаларда маңызды рөл атқарады. Тығыздық дегеніміз – зат массасының оның көлеміне қатынасы. Бұл физикалық шама заттың қасиеттерін анықтауға көмектеседі. Сұйықтың тығыздығын өлшеуге арналған құрал қалай аталады? Бұл сұраққа жауап беру үшін алдымен сұйықтықтардың тығыздығын өлшеу әдістері мен құралдары туралы толық түсінік алайық.

Тығыздық туралы түсінік

Тығыздық – белгілі бір көлемдегі зат массасын сипаттайтын физикалық көрсеткіш. Халықаралық жүйеде тығыздық бірлігі ретінде килограмм/куб метр (кг/м³) немесе грамм/куб сантиметр (г/см³) қолданылады. Судың тығыздығы 1 г/см³ немесе 1000 кг/м³ болып табылады және ол тығыздықты өлшеудің негізгі эталоны ретінде қарастырылады.

Тығыздықты анықтау кезінде мынадай формула қолданылады:

p = m / V

Мұндағы:

p – тығыздық,
m – масса,
V – көлем.

Сұйықтықтың тығыздығын өлшеу арқылы оның құрамын, сапасын және қасиеттерін бағалауға болады. Мысалы, тамақ өнеркәсібінде шырынның немесе сүттің сапасын анықтау үшін тығыздық өлшенеді.

Сұйықтық тығыздығын өлшеу әдістері

Сұйықтықтардың тығыздығын өлшеудің бірнеше әдісі бар. Ең кең тараған әдістер мыналар:

Арнайы құралдармен өлшеу (ареометр, пикнометр)
Массаны көлемге бөлу арқылы есептеу
Гидростатикалық әдіспен өлшеу

Осы әдістердің әрқайсысы нақты жағдайға байланысты қолданылады.

1. Ареометр арқылы өлшеу

Ареометр – сұйықтықтың тығыздығын өлшеуге арналған ең кең тараған құрал. Ол сұйықтыққа батырылған кезде Архимед заңы бойынша сұйықтықтың тығыздығына байланысты белгілі бір деңгейде тұрады. Ареометрдің шкаласында тығыздық мәндері белгіленген, сондықтан оны пайдалану өте оңай.

Ареометрдің түрлері:

Универсалды ареометр – әртүрлі сұйықтықтарды өлшеуге арналған.
Спиртометр – спирт құрамын анықтау үшін қолданылады.
Лактометр – сүттің сапасын бағалау үшін пайдаланылады.
Сахарометр – сұйықтықтағы қант мөлшерін анықтайды.

2. Пикнометр арқылы өлшеу

Пикнометр – зертханалық тәжірибелерде жиі қолданылатын құрал. Ол белгілі бір көлемдегі сұйықтықтың массасын өлшеу арқылы тығыздықты анықтайды. Пикнометрдің көлемі нақты белгіленген, сондықтан нәтиже жоғары дәлдікпен алынады.

Пикнометрді қолдану қадамдары:

Құрғақ пикнометрді өлшеу.
Оған зерттелетін сұйықтықты құю.
Құралды қайта өлшеп, сұйықтық массасын анықтау.

3. Гидростатикалық әдіс

Бұл әдіс сұйықтыққа батырылған дененің көтергіш күшін өлшеуге негізделген. Архимед заңына сүйене отырып, тығыздықты есептеуге болады. Бұл әдіс ғылыми зерттеулерде қолданылады.

Ареометрді қолдану ерекшеліктері

Ареометр сұйықтықтың тығыздығын өлшеу үшін арнайы жасалған. Оның жұмыс істеу принципі Архимед заңына негізделеді: сұйықтыққа батырылған дене өз салмағына тең сұйықтықты ығыстырады.

Ареометрді қолдану қадамдары:

Өлшенетін сұйықтықты таза ыдысқа құйыңыз.
Ареометрді сұйықтыққа баяу батырыңыз.
Құрал еркін жүзген кезде шкала бойынша тығыздық мәнін анықтаңыз.
Қорытынды нәтижені жазып алыңыз.

Маңызды ескертулер:

Сұйықтық температурасы ареометр шкаласындағы көрсеткішке сәйкес болуы керек.
Құралдың таза әрі құрғақ болуын қадағалау қажет.

Тығыздықты өлшеудің маңыздылығы

Сұйықтық тығыздығын өлшеу көптеген салаларда маңызды рөл атқарады:

Медицинада: қанның, зәрдің тығыздығын анықтау арқылы түрлі ауруларды диагностикалау.
Тамақ өнеркәсібінде: сусындар мен тағамдардың сапасын бақылау.
Мұнай және химия өнеркәсібінде: шикізат пен дайын өнімнің сапасын анықтау.
Құрылыс саласында: бетон, ерітінді тығыздығын тексеру арқылы құрылыс сапасын қамтамасыз ету.

Мысалы: сүттің тығыздығын ареометрмен өлшеу арқылы оның табиғилығын анықтауға болады. Егер көрсеткіш қалыпты мәннен ауытқыса, сүтке су қосылған болуы мүмкін.

Тығыздықты өлшеудегі заманауи технологиялар

Қазіргі таңда тығыздықты өлшеу үшін заманауи электронды құралдар қолданылады. Электронды ареометрлер дәстүрлі құралдарға қарағанда дәлдікті арттырып, нәтижелерді тез алуға мүмкіндік береді.

Электронды ареометрдің артықшылықтары: