Tỷ trọng kế là gì? Cách đo tỷ trọng kế trong phòng thí nghiệm
Tỷ trọng kế là một dụng cụ thí nghiệm được sử dụng phổ biến trong phòng thí nghiệm với những ứng dụng quan trọng. Tuy nhiên, nhiều người vẫn chưa thực sự biết tỷ trọng kế là gì? Cách đo tỷ trọng kế trong phòng thí nghiệm được thực hiện như thế nào? Vậy nên tại bài viết hôm nay, TKTech sẽ giúp bạn giải đáp các vấn đề liên quan đến thiết bị trọng kế.
Tỷ trọng kế là gì?
Tỷ trọng kế là dụng cụ thí nghiệm được dùng để đo trọng lượng riêng của một chất hóa học trong phòng thí nghiệm. Về cấu tạo, tỷ trọng kế gồm có một ống thủy tinh rỗng kín, phần đáy hơi phình ra, phần trong có chứa chì hoặc thủy ngân để có được sự ổn định và làm cho nó chìm trong chất lỏng.
Nhiệt độ đo chuẩn của tỷ trọng kế là 20 độ C và chiều dài tổng là 300 – 320 mm. Khi sử dụng tỷ trọng kế thì khâu quan trọng là kỹ thuật lấy mẫu. Bọt khí trong mẫu sẽ gây ra các phép đọc không chính xác. Phao phải được giữ cho không chạm vào các cạnh của tỷ trọng kế.
Trên tỷ trọng kế sẽ gồm có 5 thang đo:
– API trọng lực: Thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp dầu khí;
– Thang đo Baume: Được dùng trong công nghiệp hóa chất và y dược;
– Cân Brix: Hầu hết được sử dụng trong nước ép trái cây, sản xuất rượu vang và trong công nghiệp đường;
– Quy mô Plato: Được dùng để sản xuất bia;
– Thang đo Twaddell: Sử dụng trong các ngành công nghiệp tẩy, nhuộm.
Nguồn gốc hình thành tỷ trọng kế là gì?
Cuối thế kỷ IV đầu thế kỉ V, Hypatia là một nhà triết học người Hy Lạp đã sáng chế ra chiếc tỷ trọng kế (hay còn được gọi là thủy lực) đầu tiên. Tỷ trọng kế này có dạng hình ống trụ, kích thước gần giống với một cây sáo. Nó được thiết kế thêm cá rảnh ở đường vuông góc dọc thân ống. Nhờ vậy người dùng có thể dễ dàng kiểm tra trọng lượng của nước. Trên tỷ trọng ké có một cái nắp hình nón được gắn chặt với ống. Khi người dùng đặt ống vào trong nước, ống sẽ chìm ngay xuống một khoảng. Khi đó, số rãnh đã chìm trong nước chính là trọng lượng của nước.
Nguyên lý hoạt động của tỷ trọng kế là gì?
Thiết bị tỷ trọng kế hoạt động dựa vào nguyên lý lực đẩy Acsimet:
– Một vật rắn khi ở trong chất lỏng sẽ nổi được nhờ vào một lực đẩy bằng với phần chất lỏng bị chiếm chỗ bởi phần chìm của vật rắn
– Lực đẩy này có cùng phương và ngược hướng so với trọng lực
– Nếu mật độ chất lỏng càng thấp thì tỷ trọng kế của trọng lượng đã được cho trước sẽ càng giảm. Ngược lại, nếu mật độ chất lỏng càng cao thì tỷ trọng kế của trọng lượng cho trước sẽ càng tăng. Vật sẽ nổi được khi trọng lượng riêng của nó bé hơn trọng lượng riêng của nước.
– Khi ở trong xăng, dầu hỏa, rượu, tỷ trọng kế sẽ chìm sâu hơn. Và khi ở trong nước muối, sữa, axit, tỷ trọng kế sẽ nổi nhiều hơn.
Tìm hiểu về các loại tỷ trọng kế hiện nay
Hiện nay, tỷ trọng kế được phân loại đa dạng theo nhiều tiêu chí. Sau khi biết được tỷ trọng kế là gì, hãy xem nó có mấy loại nhé!
Phân loại tỷ trọng kế theo cơ chế hoạt động
Tỷ trọng kế phân loại theo hoạt động gồm có cơ năng và tỷ trọng kế điện tử:
– Tỷ trọng kế cơ năng: Hoạt động đơn giản, dễ thao tác. Chỉ cần cho thiết bị vào dung dịch cần xác định, đợi thiết bị cân bằng là có thể đọc kết quả đo.
– Tỷ trọng kế điện tử: Hoạt động nhờ mạch điện tử. Ta chỉ cần thả dụng cụ vào mẫu dung dịch cần đo, đợi vài giây để có thể đọc chỉ số hiển thị.
Phân loại tỷ trọng kế dựa theo công dụng
Tùy theo cấu tạo mà có các dạng tỉ trọng kế như:
– Tỷ trọng kế đo nước biển (Tỷ trọng kế đo độ mặn): Là dụng cụ được dùng để xác định độ mặn của nước biển một cách nhanh chóng, dễ dàng.
– Tỷ trọng kế đo độ cồn: Đây là thiết bị dùng để xác định độ cồn trong rượu hoặc nước ép hoa quả, sử dụng rộng rãi hiện nay.
Công dụng của tỷ trọng kế là gì?
Tỷ trọng kế là dụng cụ quan trọng không thể thiếu trong phòng thí nghiệm. Thiết bị giúp người thực hiện xác định dễ dàng, nhanh chóng, chính xác khối lượng của chất lỏng cần đo.
Tỷ trọng kế thường được sử dụng khá rộng rãi trong ngành sản xuất những chất lỏng thương mại. Điển hình như nước ngọt, rượu vang, cồn,…với công dụng giúp đo nồng độ cồn.
Ngoài ra, tỷ trọng kế còn giúp đo lường độ tinh khiết của sữa bò. Nếu sữa càng nguyên chất, đảm bảo chất lượng thì tỷ trọng kế sẽ càng nổi lên. Tỷ trọng kế cũng được dùng để đo Axit Sunfuric, dầu mỏ.
Hướng dẫn cách đo tỷ trọng kế trong phòng thí nghiệm chính xác nhất
Cách sử dụng tỷ trọng kế đo tỷ trọng dung dịch điện phân được thực hiện theo 3 bước cơ bản sau:
Bước 1: Mở nắp van của bình ắc quy cần đo.
Bước 2: Đưa tỷ trọng kế vào trong bình thông qua vị trí nắp van. Sử dụng nút hút của tỷ trọng kế để hút dung dịch điện phân vào bên trong tỷ trọng kế.
Bước 3: Xem kết quả nồng độ dung dịch điện phân trên vạch chia độ của tỷ trọng kế.
Tùy vào nồng độ của dung dịch mà đối trọng của thanh chia vạy sẽ chìm sâu tại mức tương ứng. Kết quả nồng độ dung dịch được đọc tại vị trí bề mặt của dung dịch cắt thanh chia vạch. Lưu ý, khi áp dụng cách đọc tỷ trọng kế, ta nên để chúng cân bằng để đảm bảo độ chính xác cho phép đo.
Một số lưu ý khi sử dụng tỷ trọng kế là gì?
– Cần phải bảo quản tỷ trọng kế ở những nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp.
– Các bình chứa chất lỏng cần đo phải bảo đảm đủ chiều cao. Khi đo phải giữ chúng cố định, không để xê dịch.
– Khi cho chất lỏng và tỷ trọng kế vào bình cần phải thật nhẹ nhàng và cẩn thận. Chờ cho đến khi tỷ trọng kế trong bình không còn chuyển động nữa mới đọc kết quả.
Một số loại tỷ trọng kế phổ biến hiện nay
Có rất nhiều loại tỷ trọng kế với nhiều mẫu mã, kích thước đa dạng. Trong đó có một số loại tỷ trọng kế được phổ biến rộng rãi hiện nay điển hình như:
Máy đo độ cồn
Đây là một tỷ trọng kế có tác dụng cho biết độ cồn của chất lỏng, mà nói chính xác hơn chất lỏng ở đây là rượu và nước. Máy đo độ cồn có thang đo sẽ được đánh dấu bằng số phần trăm thể tích của “rượu”, dựa vào trọng lượng đã được tính toán trước.
Nhiệt kế – Đây là loại tỷ trọng kế là gì?
Một loại tỷ trọng kế có một nhiệt kế được đặt trong phần nổi chủ yếu dùng để đo mật độ của sản phẩm dầu mỏ, ví dụ như dầu nhiên liệu.
Sữa kế
Loại tỷ trọng kế được sử dụng để kiểm tra độ tinh khiết của sữa bò. Nếu là sữa bò nguyên chất thì sữa kế sẽ nổi lên. Ngược lại, nếu nó không đủ vệ sinh hoặc bị tạp nhiễm thì sữa kế sẽ chìm xuống.
Máy đo đường
Loại tỷ trọng kế này có tác dụng nhận biết độ đường trong dung dịch. Nó được sử dụng chủ yếu trong các nhà máy sản xuất rượu vang và kem. Chúng ta xác định được mức đường bằng cách đọc giá trị trong đó bề mặt của chất lỏng vượt qua thang đo. Độ đường càng cao, dung dịch sẽ càng đặc, bóng đèn sẽ nổi càng cao. Tỷ lệ trọng này được phát minh bởi nhà hóa học Thomas Thomson.
Tỷ trọng kế pin – Tìm hiểu về tỷ trọng kế là gì?
Dạng tỷ trọng kế này có tác dụng xác định chính xác mật độ của chất dung dịch Axit Sunfuric được dùng để làm chất điện phân. Tỷ trọng kế pin có nhiệt kế đo trọng lượng riêng và nhiệt độ điện phân sẽ được bù nhiệt độ.
Tỷ trọng kế trong ô tô
Loại tỷ trọng kế này có tác dụng giúp kiểm tra chất lượng của dung dịch chống đông/làm mát trong động cơ của ô tô. Mức độ bảo vệ có liên quan tới mật độ của dung dịch chống đông. Những loại chất chống đông khác nhau có quan hệ giữa mật độ đo và điểm đóng băng khác nhau.
Máy đo độ ẩm (hay còn gọi là axit kế)
Đây là một loại tỷ trọng kế với chức năng đo trọng lượng riêng của axit.
Máy đo độ mặn – Các loại tỷ trọng kế là gì?
Đây là loại tỷ trọng kế có tác dụng đo lượng muối có trong biển cung cấp vào nồi hơi.
Máy đo nước tiểu
Đây là một loại tỷ trọng kế y tế dùng để phân tích trọng lượng riêng của nước tiểu. Giá trị này được xác định bởi tỷ lệ hòa tan (chất thải) cùng với nước. Qua đó, máy đo nước tiểu sẽ giúp đánh giá mức độ Hydrat hóa của người bệnh.
Hy vọng bài viết hôm nay đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về khái niệm tỷ trọng kế là gì? Đồng thời nắm được cách đo tỷ trọng kế nhanh chóng và chính xác. Nếu bạn đang có nhu cầu tìm mua các loại tỷ trọng kế điện tử, khúc xạ kế, phân cực kế… Hãy liên hệ với TKTech để nhận được tư vấn kịp thời và mua sản phẩm chất lượng chính hãng, giá tốt nhé!
