Удельный вес и способы его определения для золота

Удельный вес и способы его определения для золота

Золото — 11-й элемент периодической таблицы Д. И. Менделеева. Удельный вес золота выражается в граммах на кубический сантиметр (г/см3), килограммах на кубический метр (кг/м3) и динах на кубический сантиметр (дин/см3). При этом дина является единицей силы в системе единиц, что позволяет говорить о различных способах измерения веса металла.

Вес куба разных металлов

Плотность и масса

Масса напрямую связана с плотностью. В случае если речь идет о массе элемента, выраженной в г/см3, то следует рассматривать ее как величину, аналогичную плотности. Плотность золота составляет 19,3 г/см3, соответственно, масса равняется обозначенной величине. Таким образом, зная плотность, легко определить массу.

Для расчета удельного веса используют формулу, применить которую можно, зная плотность конкретного элемента. Упомянутая формула для расчета веса представляет собой зависимость между массой и плотностью.

Выглядит она следующим образом:

Y=P/V, при этом Р — реальный вес элемента, а V — плотность.

Формула используется исключительно применительно к золотым изделиям. Для расчета массы других элементов она может оказаться неверной.

Золото является тяжелым металлом, 1 см3 его весит 19,32 килограмма. Металл находится на седьмом месте по тяжести и плотности. Масса его никак не связана с твердостью. Несмотря на внешнюю прочность, изделия из него мягкие. В чистом виде они могут деформироваться, отличаются хрупкостью.

Чтобы украшение приобрело прочность и не сломалось в процессе использования, в ходе плавки добавляют некоторое количество других элементов.

Чаще всего для этих целей используют медь, но могут применять серебро, никель и иные металлы. В зависимости от количества примесей в сплаве масса его будет меняться, плотность же останется на том же уровне.

Добавление в сплав примесей уменьшает ценность изделия, что отражается при помощи пробы.

Информация об удельном весе позволяет организовать добычу с меньшими затратами сил и энергии, а также использовать элемент в сплавах. Знание о том, что плотность элемента несколько больше плотности других металлов, позволяет выделять его частички из руды.

Так, в процессе амальгальмирования, позволяющего отделить элемент от примесей, используются многие его характеристики, в том числе масса и плотность. Тяжелый металл обволакивается частичками ртути и удерживается ею, остатки же пустой руды без труда удаляются. Данная информация оказывается полезной также и при использовании других способов добычи.

В процессе плавки элемент испаряется. Пытаясь создать сплав, следует учитывать его массу и плотность. Плотность расплавленного элемента уменьшается и составляет всего 17 г/см3. При этом в силу упомянутого испарения, начинающегося еще до достижения температуры плавления, масса и объем уменьшаются. Подобное объясняет изменение в массе изделия после пайки.

Для образования прочного сплава подбираются элементы, чей удельный вес практически идентичен. Если данная особенность не учитывается, оно может расплавиться и испариться, а более легкий металл — всплыть. В связи с этим рассматриваемый элемент чаще всего смешивается с вольфрамом, чья плотность составляет 19,25 г/см3.

Именно вольфрам чаще всего используется для изготовления подделок. Сделать и реализовать подделку из вольфрама достаточно просто. Он не только идентичен по плотности и весу, но также легко маскируется под настоящее золото. Для определения подлинности потребуется специальное оборудование. Визуальный осмотр и обычные способы проверки наверняка ничего не покажут.

Близкую плотность имеют осмий, иридий, рений, нептуний, платина и плутоний. Ввиду их редкости и дороговизны для изготовления подделок они не используются. Некоторые из них к тому же еще и опасны для здоровья.

Каратная весовая система

В ювелирном деле используется такой термин, как каратаж. Он позволяет определить массу, не прибегая к точным математическим расчетам и исследованиям. Наименьшая допустимая масса равняется восьми каратам. Вес чистого металла 999 пробы составляет 24 карата, что позволяет говорить о наличии в изделии 24 долей чистого элемента.

Количество карат указывается при маркировке изделия. Масса украшения 585 пробы составляет 14 каратов, а 917 пробы — 22. Некоторые пробы имеют одинаковое количество каратов.

Для упрощения определения количества созданы специальные таблицы, в которых для каждой пробы указывается не только ее каратное обозначение, но и чистота золота в сплаве. Каратная система веса позволяет определить массу в отдельных драгоценных изделиях. Она чрезвычайно удобна, поскольку позволяет узнать количество золота, не используя специальных весов.

Для определения массы слитков пользуются несколько иными характеристиками. Оптимально допустимый вес одного банковского слитка равняется 400 тройским унциям, или 12,4 килограмма. Тройская унция является не единствен

Источник: https://tradesmarter.ru/analitika/prs_udelnyy-ves-i-sposoby-ego-opredeleniya-dlya-zolota_e6345.html

Удельный вес минералов

Удельный вес — отношение веса минерала к весу идентичного объема чистой воды (при стандартном атмосферном давлении и температуре 4 °С).

Методы определения удельного веса используют как один из способов идентификации драгоценных и поделочных камней.

Удельный вес зависит от атомной массы элементов, составляющих минерал, и от плотности структуры, созданной этими атомами. Так, например, алмаз, состоящий из боле легких, но более компактно расположенных атомов углерода, имеет удельный вес выше, чем кварц, состоящий из более тяжелых, но менее плотно упакованных атомов кремния и кислорода.

Известно, что камни, как и другие материалы, например, металлы, при одинаковом объеме имеют различный вес.

Определение удельного веса методом вытеснения

Опыт Архимеда привел к разработке аппарата «Эврика», в котором объем воды, вытесненный образцом, перемещается из металлического контейнера в измерительный сосуд-мензурку.

Порядок проведения исследований при этом следующий. Сначала образец взвешивают. Затем подготавливают сосуд «Эврика», для чего заполняют его водой до тех пор, пока она не начнет вытекать через трубку. Когда уровень воды установится и вытекание прекратится, под трубку помещают пустую мензурку, отградуированную в кубических сантиметрах (1 см3 воды имеет массу 1 г при t= 1 °С).

После этого образец плавно опускают в жидкость так, чтобы она полностью его покрыла. При этом нить, на которой опускается исследуемый образец, значения не имеет. Объем воды в мензурке (в см3) соответствует ее весу (в граммах). Удельный вес камня в данном случае рассчитывается как отношение его веса к весу вытесненной жидкости:

Удельный вес = Ркамня/Ржидкости

Гидростатические методы определения удельного веса

Метод гидростатического взвешивания основан на том. что предмет, помещенный в жидкость, подвергается действию выталкивающей силы, равной весу вытесненной жидкости. Производится взвешивание камня в воздухе и затем в жидкости. Данный метод пригоден для определения удельного веса минералов массой более 3 каратов и имеет несколько разновидностей.

Использование весов с двумя чашками

Для проведения исследования образца необходимы сами весы, мензурка, металлическая или деревянная подставка для размещения мензурки над чашкой весов, держатель камня и противовес, чтобы его уравновесить.

Исследование проводится следующим образом. Мензурку наполняют водой (очищенной или дистиллированной) и помещают на подставку над чашкой весов. Проволочный держатель, подвесив на крюке, погружают в воду. Противовес подвешивают на крюке противоположной чашки весов и взвешивают пустой держатель камня при полном погружении его в воду.

Сначала исследуемый образец взвешивается в воздухе (значение А), затем его смачивают водой во избежание образования пузырьков воздуха на его поверхности при погружении в воду и после этого образец взвешивается в воде на проволочном держателе (значение В). Удельный вес камня в данном случае рассчитывается как отношение его веса в воздухе к «потере веса» в жидкости:

Читайте также:  Критерии и правила выбора изделий из золота

Удельный вес =А/(А-В)

Использование весов с одной чашей

Для проведения исследования образца необходимы весы электронные, мензурка, сам образец, независимая опора.

Суть метода состоит в том, что камень, подвешенный на независимой опоре, погружается в сосуд с водой, установленный на весах, а его удельный вес рассчитывается как отношение двух определенных величин.

Эксперимент проводится следующим образом. Измеряют вес камня в воздухе ( W1). Проволочный держатель камня подвешивают на независимой опоре и устанавливают так, чтобы он был полностью погружен в чашку, заполненную водой на 2/3 и установленную на весы.

Отмечают уровень поверхности воды на проволочном держателе. Определяют вес мензурки и воды вместе с держателем (W2).

Помещают камень на держатель, а высоту подставки устанавливают так, чтобы отметка на держателе вновь совпала с уровнем воды (камень должен быть полностью погружен в воду).

Определяют вес чашки с погруженным в воду камнем (W3). Вес эквивалентного объема воды вычисляют как разницу весов: А = W3 – W2. Удельный вес камня определяют по формуле

Удельный вес = W1/A

Использование пружинных весов

Этот метод более удобен для исследования крупных образцов камнерезных изделий, так как разница между их весом в воздухе и в жидкости велика.

Пружинные весы менее чувствительны, чем весы с чашами, но в данном случае метод дает достаточно точные результаты. Например, при взвешивании двух минералов, объединенных под общим названием «жад», можно установить, что нефрит имеет значение 3,0, а жадеит значение 3,3.

Образец сначала взвешивают на верхней чаше весов (значение А), затем на нижней, в воде (значение В). Расчет удельного веса ведут по формуле

Удельный вес =A/(А-В)

Использование весов Ханнема

Существуют весы, обеспечивающие прямое определение удельного веса образцов.

В двух чашках слева происходит взвешивание камня. Нижняя чаша всегда погружена в воду.

Сначала камень помешают на верхнюю чашу и взвешивают в воздухе, при этом противовес, выставленный на отметку «0», перемещают с помощью крючка для уравновешивания. Затем камень помещают на нижнюю чашу, погруженную в воду.

Весы вновь уравновешивают перемещением противовеса по кронштейну к центральной точке опоры. Удельный вес драгоценного камня считывают с откалиброванной шкалы на кронштейне весов.

Оценка удельного веса с помощью тяжелых жидкостей

Преимущество данного метода, хотя и менее точного, чем гидростатическое взвешивание, в его быстроте и отсутствии ограничений на размер образца. В нем используются 4 основных жидкости с удельным весом в интервале 2,65—3,32 г/см3.

Для геммологических целей рекомендуют следующий набор тяжелых жидкостей:

•    бромоформ (СНВr3), разбавленный до удельного веса 2,65;

•    неразбавленный бромоформ (2,86);

•    йодистый метилен (СН2I2), разбавленный бромоформом до удельного веса 3,05;

•    неразбавленный йодистый метилен (3,32).

определения удельного веса различных камней. Смесь бромоформа и йодистого метилена с удельным весом 2,71 используется для идентификации минералов группы берилла. Смесь этих же жидкостей с удельным весом 3,18 применяется для определения таких камней, как андалузит, апатит, флюорит, сподумен.

Сосуды для тяжелых жидкостей должны иметь широкое горлышко (чтобы камень можно было легко опустить в жидкость и извлечь из нее) и делаться из прозрачного стекла, чтобы камень просматривался во время испытания. Сосуды должны иметь притертые стеклянные крышки, а не пластмассовые, которые могут прийти в негодность при соприкосновении с жидкостью.

Смешивая тяжелые жидкости, чтобы получить нужный удельный вес, наливают в сосуд половину требуемого количества более тяжелой жидкости из двух выбранных.

Выбирают прозрачный без трещин образец, удельный вес которого будет определяться, помещают его в сосуд как индикатор (желательно, чтобы образец был бесцветный, например горный хрусталь или бесцветный кварц); добавляют жидкостью меньшим удельным весом, перемешивая смесь после каждого добавления второй жидкости до тех пор, пока камень-индикатор не станет свободно плавать внутри жидкости.

Для идентификации натурального янтаря и его имитаций используют раствор, предложенный Робертом Вебстером, который состоит из 50 г нейодированной поваренной соли и 280 мл дистиллированной воды.

Полученная жидкость имеет достаточно высокий удельный вес, чтобы натуральный янтарь (удельный вес — 1,08—1,1) плавал в ней, а имитации из пластмасс и бакелита тонули (удельный вес — 1,13).

Имитации из копала и полистирола (удельный вес менее 1,13) не могут быть диагностированы с помощью этого раствора.

Определяя удельный вес с помощью тяжелых жидкостей, следует соблюдать следующие правила:

•    брать камень пинцетом и полностью погружать в жидкость, затем отпускать;

•    если камень тонет в жидкости, посмотреть, с какой скоростью это происходит; если он медленно опускается или поднимается, его удельный вес близок к удельному весу жидкости; этот тест чувствителен даже к малым различиям в удельном весе, из-за него камень редко будет плавать посередине — в лучшем случае он будет медленно погружаться или подниматься;

•    если после погружения камень немедленно всплывает, его удельный вес значительно меньше, чем у жидкости; значит, его нужно тестировать в жидкости с более низким удельным весом;

•    всегда промывать камень и пинцет, прежде чем перенести камень из одной жидкости в другую; это предохранит жидкость от загрязнения;

•    так как извлечь плавающий камень легче, чем потонувший, то сначала берут жидкость с удельным весом 3,32; если камень в ней плавает, переходят к другой, более легкой, пока камень не будет тонуть; в большинстве случаев удельный вес камня лежит между значениями удельного веса жидкостей, поэтому запись его удельного веса может выглядеть так:

2,65<\p>

Источник: https://znaytovar.ru/s/Udelnyj-ves-mineralov.html

Плотность золота: определение пробы на основе плотности

Образование 15 мая 2015

Плотность золота – одна из уникальных физических характеристик этого металла. Поскольку он мягкий, для использования на практике к нему добавляют другие металлы для улучшения технологичных свойств.

В ювелирном деле, как мы знаем, используются сплавы драгметалпов в разных пропорциях. Содержание чистого благородного металла в сплаве измеряется в тысячных частях: 585-я проба – это сплав с содержанием чистого золота 585 частей из 1000.

Соответствующий показатель проставляется на изделии. Соответственно, с добавлением других металлов плотность золота, то есть его сплава, меняется.

На основе этого показателя в местах приема золотых изделий определяют их подлинность и соответствие заявленной пробе.

Характеристики золота

Драгоценное золото — это тяжёлый металл. Его плотность в чистом виде составляет 19 621 кг/м³. Чтобы воспринимать сухой факт как можно ярче, представьте небольшой шарик из чистого металла с диаметром 46 мм. Его масса будет равна 1 килограмму.

Высокая плотность золота используется и в его добыче: именно благодаря ей самородки и песок можно отсеять от пород промывкой.

Плотность золота в чистом виде (том, которое принято считать 999,99-й пробой) 19,3 г/см3. Самородное, оно имеет нескольку меньшую плотность: 18-18,5 г/см3. В сплавах разных проб этот показатель свой. О них мы расскажем далее.

Читайте также:  Месторождения и способы добычи золота в россии

Плотность сплавов золота

Как мы знаем еще из школьного курса, плотность материала – физическое свойство, определяемое как масса взятой единицы объема. Измеряется она через соотношение массы тела и его величины.

Для получения пригодных к использованию в ювелирном производстве сплавов золото смешивают с медью, серебром, никелем, платиной, палладием и прочими металлами, как благородными так и нет. Перейдем же к данным о плотности сплавов золота разной пробы.

Самая популярная, доступная по цене и отлично подходящая для работы с ней, – 585-я проба. Плотность золота 585-й пробы – 12,5-14 г/см3. Эти же рамки определяются и 583-ю пробу (советского образца).

Для монетных проб, 900-й и 917-й, показатели равны, соответственно, 17,10-17,24 г/см3 и 17,34-17,83 г/см3.

Так же часто встречающаяся проба в ювелирных изделиях 750-я имеет плотность 14,5-17,5 г/см3.

Плотность низкопробного золота, 375-й пробы, – 11,54-11,56 г/см3.

И, наконец, вспомним о другом благородном металле – серебре. Оно значительно легче золота, и плотность серебряных сплавов также ниже.

Так, плотность самого распространенного в изделиях сплава 925-й пробы составляет 10,36 г/см3. Второго по используемости, 875-й пробы, – 10,28 г/см3.

Плотность золота и серебра – важный показатель, который помогает определить содержание в сплаве чистого благородного металла с помощью разных методов. Об одном из них, доступном, мы поговорим далее.

Видео по теме

Гидростатический метод: определяем пробу драгоценного сплава

В учреждениях, специализирующихся на приеме золотых изделий, применяется множество различных способов определения и подтверждения пробы принесенного золота. На основе знания о том, что золото – металл тяжелый с большой плотностью, был введен в использование гидростатический метод.

Он основан на определении разницы в весе при измерении показателей на открытом воздухе, в обычных условиях, и в жидкости с наверняка известной плотностью.

Оговоримся сразу: такой метод проверки золота подходит лишь для целостных изделий, без камней и прочих вставок из других материалов. Также невозможно получить адекватные данные об изделиях полых, состоящих из многих подвижных деталей.

Для проведения гидростатического взвешивания золотого изделия понадобятся ювелирные весы, мерный стакан (или любой другой прозрачный), леска или тонкая нитка. В качестве жидкости с известной плотностью обычно используется дистиллированная вода.

Сначала золотое изделие взвешивается обычным методом, данные фиксируются. Затем на весы ставится стакан с водой, наполненный более чем наполовину, показания весов обнуляются (на весах должна быть функция обнуления веса тары).

Наше золотое изделие, подвешенное на леске, опускается в воду полностью, при этом не касаясь дна и стенок стакана. Данные весов также фиксируются.

Для анализа плотности лучше использовать гидростатический калькулятор, поскольку просчет вручную займет гораздо больше времени и не настолько точен.

Выводы

Итак, в нашей статье мы рассмотрели плотность золота – драгоценного металла, с которым каждый из нас в жизни сталкивался и еще столкнется. Резюмировать приведенные данные можно следующим образом: плотность самой популярной пробы золота, 585-й, составляет 12,5-14 г/см3, у других сплавов – меньшая или большая соответственно.

По плотности золотого сплава можно определить пробу, что является показателем содержания чистого золота в сплаве. Эти методы используются в учреждениях, занимающихся приемом золота.

Надеемся, наша статья была познавательной и подарила вам несколько увлекательных минут. Пусть в вашей шкатулке будет только настоящее высокопробное золото!

Источник: fb.ru

Источник: http://monateka.com/article/186433/

Показатель плотности золота и его практическое применение

Плотность золота является важным физическим параметром, отличающим благородный металл и его сплавы среди других материалов. Изменение показателя плотности с ростом температуры учитывается при обработке в ювелирном деле, а также в техническом производстве и других отраслях промышленности.

Плотность золота определяет его ценность и применение

Показатель плотности металлов и маркировка сплавов

Плотность определяется отношением массы (веса) к объему или площади и измеряется в кг/м³ или г/см³. Значения показателя собраны в технических справочниках, в которых находятся данные о чистых металлах и сплавах, рассчитанные экспериментально.

Точность проведенных измерений гарантирована соблюдением условий расчета, а показатели параметра являются эталоном для проведения расчетов.

Золото, плотность которого составляет 19,3 г/см³, как правило, рассматривается в сравнении с другими металлами. Ведь современная ювелирная промышленность сегодня экспериментирует со многими видами материалов в качестве лигатурных компонентов.

Давно уже не редкость изделия из белого золота, по внешнему виду напоминающие серебро, сталь, палладий, платину. Только опытный ювелир и клеймо на изделии могут подтвердить визуальные отличия благородных сплавов.

Поэтому важно уметь различать материал в зависимости от плотности, влияющей на вес изделия. Если выложить в ряд украшения, почти одинаковые по объему, то изделие из стали, например, будет весить меньше, чем вещь из платины.

Маркировка наносится специальным методом (лазерным) на каждое изделие в зависимости от вида состава материала. Для стали, например, наряду с надписью «steel» иногда указывается марка состава.

Изделия из благородных материалов имеют свою пробу, которая определяется содержанием в составе части драгоценного компонента.

  1. Проба палладия и платины №950 характеризует чистоту сплава, то есть наличие в нем 5% лигатурного компонента.
  2. Проба №585 для белого золота указывает, что в составе материала находится 41,5% примесей.
  3. Плотность золота 750 пробы составляет 15,38–15,45 г/см³; №585–12,85–13,24 г/см³; №375–11,54–11,56 г/см³. При этом цвет состава в зависимости от лигатуры может быть желтым, зеленым, белым, красным, с розовым оттенком.

Проба золота определяет количество чистого металла в изделии

В зависимости от дополнительных компонентов меняются физические параметры ювелирного сплава: ковкость; температура плавления.

Отличительные черты солнечного металла

В естественных условиях встречаются металлические соединения и минералы, по внешнему виду напоминающие золото. Благородный химический элемент в естественных условиях можно спутать с пиритом — химическим образованием серы и железа.

Провести диагностирование можно с помощью бисквита (фарфоровая пластинка, не покрытая глазурью). Пирит оставляет темную черту, а золото — желтую.

Но не всегда минеральные образования пригодны к проведению визуальной диагностики. Поэтому показатель плотности благородного химического элемента является важным параметром, используемым при промышленной добыче и обогащении золота.

Диагностика драгоценного металла

При разработке россыпных месторождений проводят промывку рыхлой породы с целью извлечения драгоценного компонента. Благородный химический элемент, обладающий высокой плотностью, в результате воздействия воды остается внизу, что значительно облегчает его обогащение и очистку от примесей.

В незначительных количествах промывку породы, содержащей драгоценный компонент, производят лотком. Этот способ использовали с древних времен для добычи благородного химического элемента.

Сейчас метод добычи шлиха, содержащего золото, используют для экстремального туризма. Частные владельцы разработанных месторождений организовывают туры за определенную плату.

Чтобы представить себе соотношения объема и массы металла, то можно провести сравнение. Вес 1 л металла будет соответствовать почти 20 л воды, а куб со стороной 1 м будет весить 19,3 т.

Чтобы определить плотность золота или сплава драгметалла в кустарных условиях, необходимо взвесить изделие из благородного сплава на точных весах, а после этого емкость с маркировкой объема залить водой.

Читайте также:  Виды, цены и условия купли-продажи золотых слитков

После арифметического определения разницы уровней жидкости в сосуде по формуле определяется плотность путем деления массы на объем с корректировкой на плотность пробы сплава.

Свойства сплавов металла и их применение

В чистом виде золото встречается редко. Естественный сплав золота с серебром, встречающийся в природе, называется электрумом.

Чаще при добыче благородного химического элемента приходится разными способами, предусмотренными технологическим процессом, очищать металл от примесей палладия, меди и серебра.

Плотность золота изменяется при нагревании, а ковкость и мягкость сохраняются в естественных условиях.

  • Желтый сплав отлично сочетается с изумрудами, рубинами, сапфирами, а белое золото — с бриллиантами. Основным потребителем благородного материала является ювелирная промышленность. Именно эта отрасль специализируется на использовании разнообразных сплавов золота с медью, алюминием, серебром, сталью и другими лигатурными добавками.
  • Изменяя плотность и физические свойства благородного материала, используя технологии подготовки и обработки сплавов, мастера ювелирной отрасли создают неповторимые композиции.
  • В промышленном производстве золото применяют при формировании особого вида стекла, используемого в ракетостроении. Сплавы на основании благородного химического элемента применяются при пайке контактов в сверхточных устройствах и технических приборах.
  • Свойства благородного химического элемента не подвергаться воздействию внешней среды применяются при создании сплавов для производства оборудования и средств коммуникации (труб).

Золото широко применяется не только в ювелирном деле

Практическое применение золота тесно связано с его физическими и химическими свойствами.

Источник: https://ometallah.com/plotnost/zolota-i-ego-primenenie.html

Определение удельного веса (плотности) жидкостей

1. Почему при анализе темноокрашенных жидкостей отсчет ведут по верхнему мениску?

2. Почему шейка ареометра при отсчете должна быть сухой?

3. Какая стандартная температура принята в нашей стране при определении ареометром удельного веса растворов?

Задание. Определить содержание сухих веществ в фруктовом соке ареометром по удельному весу.

При оценке качества соков, экстрактов, сиропов, повидла, соленых и квашеных продуктов часто определяют удельный вес растворов и по нему содержание (концентрацию) растворенных веществ. Наиболее простым и быстрым способом определения удельного веса жидкостей является ареометрический.

а) Определение удельного веса ареометром

Принцип метода. Определение плотности жидкостей ареометром основано на известном гидростатическом законе Архимеда.

Ареометр, погруженный в жидкость, придет в равновесие (будет плавать) тогда, когда его масса будет равна массе вытесненной им жидкости.

При этом условии степень погружения ареометра зависит только от плотности испытуемой жидкости. С увеличением плотности жидкости глубина погружения в нее ареометра уменьшается, и наоборот.

По градуированной шкале ареометра в месте соприкосновения ее с испытуемой жидкостью отсчитывают величину плотности этой жидкости.

Устройство ареометров. Ареометр представляет собой стеклянный сосуд цилиндрической формы, запаянный с обоих концов. В верхней части прибор имеет узкую шейку со, шкалой, а внизу шарик, наполненный ртутью или дробью. Ареометром, градуированным по удельному весу, можно определить удельный вес любого раствора и по соответствующим таблицам – концентрацию растворимых веществ.

Шкала ареометров для определения содержания определенного вещества градуирована не по удельному весу, а по концентрации основного компонента, например, сахара (сахариметры для сиропов), спирта (спиртомеры для растворов спирта) и т. д. Есть такие ареометры, шкала которых градуирована в условных единицах (например, ареометр Бомэ).

Градуировку ареометров чаще всего производят при 20° по отношению к удельному весу воды при 4°. В этих случаях как ареометры, так и соответствующие таблицы помечаются обозначением d20:4.

При температуре воды 20° удельный вес обозначают символом d Удельный вес жидкости d20:20 будет больше d20:4.

Для перевода значения плотности d20:4 в d20:4 и наоборот применяют формулы d20:20 =d20:4 • 1,00177 и d20:4=d20:4 • 0,99823.

Ход определения и вычисление результатов. Исследуемую жидкость наливают в цилиндр, диаметр которого должен быть в 2-3 раза больше утолщенной части ареометра.

Цилиндр наполняют на 2/3 его объема, наливая жидкость по стенке, чтобы избежать вспенивания. Измеряют температуру исследуемой жидкости, цилиндр ставят на ровную поверхность.

Сухой и чистый ареометр осторожно опускают в цилиндр, держа за верхний конец шейки до тех пор, пока пальцы почувствуют, что ареометр больше не погружается.

Ареометр не должен касаться стенок и шейка его над уровнем жидкости должна оставаться сухой. После того, как ареометр примет устойчивое положение, на шкале делают отсчет по нижнему мениску поверхности жидкости в цилиндре. Глаз наблюдателя должен находиться на одном уровне с поверхностью жидкости в цилиндре.

При анализе темноокрашенных жидкостей показания ареометра отсчитывают по верхнему мениску и вводят затем поправку, прибавляя к полученной величине 0,0002.

Удельный вес (плотность) определяют при той температуре, при которой отградуирован ареометр. Точность определения зависит не только от соблюдения условий, но и градуировки шкалы ареометра. В наборе из семи ареометров шкала удельных весов у шести ареометров от 1 до 1,84 с наименьшим делением 0,001, а седьмого – со шкалой от 0,65 до 1 с наименьшим делением 0,005.

Набор из 17 ареометров имеет шкалы удельных весов от 0,65 до 1,84 с наименьшим делением 0,0001.

Для перехода от условных градусов ареометров Бомэ к удельному весу используют формулу

d=с:(с-n),

где с – постоянная (модуль) шкалы Бомэ, равна 144,3;

n – число градусов по шкале Бомэ.

Показания ареометра могут быть переведены на процентное содержание сухих веществ по соответствующим таблицам.

Оборудование и материалы. Стеклянный цилиндр. Воронка. Термометр. Набор ареометров. Солевой раствор. Фруктовый сок.

б) Определение удельного веса жидкостей пикнометром

Более точно, чем ареометром, удельный вес можно определить пикнометром. Поэтому при анализах фруктовых соков и экстрактов, результаты которых являются спорными, применяют пикнометр.

Пикнометр представляет собой тонкостенный стеклянный сосуд, откалиброванный на емкость от 2 до 50 мл.

Ход определения и вычисление результатов. Вначале проводят калибровку пикнометра. Чистый сухой пикнометр взвешивают с точностью до 0,0001 г, наполняют дистиллированной водой немного выше метки и помещают на 20-30 мин. в ванну с температурой 20° С.

При этой температуре пикнометр выдерживают до тех пор, пока уровень мениска не перестанет изменяться (около 20-30 мм). Объем воды доводят до метки по верхнему мениску, при этом излишек воды удаляют фильтровальной бумагой. Затем пикнометр вынимают из ванны и вытирают фильтровальной бумагой снаружи и горлышко изнутри.

Выдержав пикнометр несколько минут около весов, его взвешивают с точностью до 0,0001 г.

Водное число пикнометра (массу дистиллированной воды в пикнометре) устанавливают на основании результатов двух-трех параллельных определений, расхождения между ними не должны составлять более 0,001 г.

Затем воду выливают, пикнометр сушат в сушильном шкафу при температуре 60-80°, охлаждают до комнатной температуры, наполняют исследуемой жидкостью и в дальнейшем поступают так же, как и при определении водного числа пикнометра.

Удельный вес испытуемой жидкости вычисляют по формуле

х = (с-а) : (b-а)

где с – масса (вес) пикнометра с исследуемым раствором, г;

а – масса (вес) пустого пикнометра, г;

b – масса (вес) пикнометра с водой (1).

Затем по таблице находят содержание сухих веществ.

При определении плотности вязких жидкостей применяют пикнометры с капиллярами.

Источник: http://www.comodity.ru/controlkonserv/qualitymetods/3.html

Ссылка на основную публикацию