Khái niệm tỷ trọng là gì
1.Tỷ trọng là gì
Để giải thích khái niệm của tỷ trọng, chúng ta cần làm rõ 3 phần về định nghĩa, đơn vị và công thức tính tỷ trọng,
1.1.Tỷ trọng là gì
Theo định nghĩa, tỷ trọng (còn gọi là tỷ khối) là tỷ số giữa khối lượng riêng của một chất này với khối lượng riêng của một chất khác ở điều kiện xác định
Điều kiện xác định của tỷ trọng:
Để hiểu hơn về tỷ trọng, chúng ta cần hiểu rõ khái niệm về khối lượng riêng.
Khối lượng riêng là một đặc tính về mật độ của chất đó, được tính bằng công thức là thương số giữa khối lượng (m) của chất ấy và thể tích của vật.
D=m/V
Khối lượng riêng sử dụng đơn vị là kg/m³ hoặc g/cm³
1.2.Đơn vị tỷ trọng
Tỷ trọng có đơn vị được tính là kg/ m3 hoặc g/ cm3
1.3.Công thức tính tỷ trọng
RD= ρchât/ ρnước
Với ρchất là khối lượng riêng của chất cần đo và ρnước là khối lượng riêng của chất chuẩn (chất đối chứng).
2.Tỷ trọng trong nước, dầu, đất
2.1. Tỷ trọng của nước
Khối lượng riêng của nước xấp xỉ khoảng 1000 kg/ m3. Đây quả thực là một con số dễ sử dụng trong chuyển đổi sang hệ đo lường quốc tế. Quy tắc này đã và đang được áp dụng với toàn bộ các nước trên toàn thế giới.
Chính vì vậy, hiện nay, việc quyết định sử dụng đồng hồ đo lưu lượng nước sách để thực nghiệm sẽ dựa trên tỷ trọng cả nước cũng như điều kiện của từng loại nước.
2.2. Tỷ trọng của đất
Đối với tỷ trọng của đất, được tính dựa trên tỷ số khối lượng của một đơn vị thể tích đất ở thể rắn với các hạt đất xếp sát nhau so với khối lượng nước cùng thể tích ở nhiệt độ 40 độ C.
Để tính tỷ trọng đất ta có công thức:
d = P/ P1
Trong đó: d là tỷ trọng của đất, P là khối lượng các hạt đất và P1 là khối lượng nước.
2.3. Tỷ trọng xăng dầu
Đây là chỉ số đo mức độ nặng hay nhẹ của dầu mỏ so với nước. Tỷ trọng này sẽ mang giá trị nghịch đảo của mật độ dầu mỏ so với tỷ trọng của nước. Chẳng hạn, dầu loãng hơn nước sẽ cho ra chỉ số này lớn hơn.
3.Phân loại tỷ trọng
Tỷ trọng được chia làm 2 loại đó là:
-
Tỷ trọng tương đối: được xem là tỷ số giữa khối lượng của một thể tích của chất đó cho trước với 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 chuyên đề về ethanol, ethanol 96% hoặc có thể loãng hơn. Được tính bằng khối lượng cân ở trong không khí của một đơn vị thể tích chất lỏng, có đơn vị là kg/ m3
Công thức: TTBK = 997,2 X Tỷ trọng tương đối của chất thử
4.Gợi ý mẹo đo tỷ trọng chính xác nhất
Để đo được tỷ trọng chính xác nhất, trước tiên bạn cần nắm vững kiến thức và công thức đo tỷ trọng. Đây chắc hẳn là những cơ sở quan trọng không thể thiếu.
Tiếp đó, bạn cần lựa chọn phương pháp đo tỷ trọng phù hợp với yêu cầu của bản thân. Việc lựa chọn dụng cụ đo tỷ trọng sẽ quyết định trực tiếp đến độ chính xác, đồng thời bạn cần lựa chọn đơn vị cung cấp dụng cụ uy tín để đảm bảo kết quả đo tỷ trọng đạt độ chính xác tuyệt đối.
5.Giới thiệu các phương pháp đo tỷ trọng hiệu quả
Hiện nay, đã có rất nhiều công cụ để tính tỷ trọng trong phòng thí nghiệm được ra đời. Tuy nhiên, tùy vào yêu cầu và độ chính xác khác nhau sẽ có những công cụ đo khác nhau như tỷ trọng kế, bình đo tỷ trọng, máy đo tỷ trọng hoặc kit đo tỷ trọng.
5.1.Tỷ trọng kế
Đây được coi là một trong những dụng cụ đo lường phổ biến hiện nay. Chúng thường được làm bằng thủy tinh hình trụ, một đầu có quả bóng chứa thủy ngân hoặc kim loại nặng để giữ nằm thẳng đứng.
Để đo tỷ trọng dung dịch điện phân, người ta thường sử dụng dung dịch điện phân. Tỷ trọng kế thường dùng để đo chất chống đông, chất làm mát.
Nhiệt độ đo chuẩn của tỷ trọng kế là 20 độ C với chiều dài tổng khoảng 300-320mm
Tỷ trọng kế - dụng cụ đo lường phổ biến hiện nay
Để đo tỷ trọng kế sẽ có 3 bước như sau:
Bước 1: Mở nắp van bình ắc quy cần đo
Bước 2: Sau khi đưa tỷ trọng kế vào trong bình qua nắp van, hút dung dịch điện phân vào bên trong tỷ trọng kế bằng nút hút của tỷ trọng kế
Bước 3: Quan sát, xem kết quả nồng độ dung dịch điện phân trên vạch chia độ và tỷ trọng kế
5.2.Bình đo tỷ trọng
Dụng cụ được làm từ thủy tinh, độ bền cao và có khả năng chống chịu được hóa chất, dung dịch. Bình tỷ trọng thường được làm từ thủy tinh borosilicate, với cá dòng số và ký hiệu in sử dụng màu mực in chất lượng, dù ở nhiệt độ cao vẫn luôn bền màu.
Có thể sử dụng bình đo tỷ trọng với 6 bước dưới đây:
Bước 1: Cân tỷ khối kế trống không, sạch và thu được P
Bước 2: Đổ nước cất đầy tỷ khối kế (không khí trong tỷ khối kế không được bỏ sót)
Bước 3: Cân tỷ khối kế có chứa nước P2
Bước 4: Đổ nước ra và tráng lại bằng chất lỏng định đo rồi cho chất lỏng vào đầy tỷ khối kế
Bước 5: Cân tỷ khối kế chứa chất lỏng cần nghiên cứu P1
Bước 6: Tính tỷ khối chất cần biết với công thức (P1-P)/ (P2-P)
Tuy nhiên để đo được tỷ trọng một cách chính xác, cần phải rửa sạch tỷ khối kế bằng cách tráng rượu hoặc ete, làm khô trước khi sử dụng. Ngoài ra, sử dụng cân phân tích có độ chính xác cao để cân tỷ khối kế và cân theo đúng quy tắc. Và phương pháp này chỉ thuận lợi khi xác định tỷ khối của chất lỏng có độ nhớt thấp.
5.3.Kít đo tỷ trọng
Kít đo tỷ trọng thường được dùng để đo tỷ trọng vật liệu rắn và xốp. Mặc dù phương pháp này mang lại kết quả chính xác và nhanh chóng nhưng chi phí thực hiện lại cao.
Để tính được tỷ trọng bằng kit đo tỷ trọng, bạn cần:
Bước 1: Đặt mẫu cân lên chiếc cân phân tích trong môi trường không khí với trọng lượng M1.
Bước 2: Mẫu sẽ được cân trong môi trường dung môi bằng lực đẩy acsimet sẽ cho ra khối lượng M2.
Bước 3: Tỷ trọng bằng thương số giữa độ chênh lệch M1 và M2 chia cho thể tích chất lỏng.
5.4.Máy đo tỷ trọng
Với đa dạng mẫu mã, loại máy đo tỷ trọng cho ra kết quả đo chính xác, bạn có thể cân nhắc lựa chọn chiếc máy phù hợp với mục đích sử dụng của mình. Tuy nhiên, hầu hết các máy đều có nguyên lý hoạt động thường giống nhau.
Sử dụng máy đo tỷ trọng mang lại kết quả chính xác
Một ống thủy tinh rỗng dao động ở tần số nhất định và tần số này sẽ thay đổi khi được làm đầy bằng mẫu. Từ đó tần số sẽ được đo và chuyển thành tỷ trọng. Việc hiệu chuẩn tỷ trọng sẽ được thực hiện ở trong không khí và nước cất.
5.5.Cân thủy tĩnh Mohr - Westphal
Khi sử dụng cân thủy tĩnh sẽ cho ra kết quả với ba chữ số lẻ thập phân.
Sử dụng cân thủy tĩnh Mohr - Westphal để đo tỷ trọng
Bước 1: Mắc phao vào đòn cân, đặt phao chìm trong nước cất ở nhiệt độ 20 độ C, chỉnh thẳng hàng bằng các con mã tại vị trí thích hợp, thu được M
Bước 2:Lấy phao ra, dùng khăn, giấy thấm khô rồi đặt phao chìm trong chất lỏng ở 20 độ C.
Bước 3: Chỉnh thăng bằng các con mã đặt ở vị trí thích hợp, thu được M1
Bước 4: Tỷ số M1/M là tỷ trọng được xác định
Hy vọng với những thông tin chi tiết mà Hóa chất Đông Á vừa chia sẻ sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc cho câu hỏi tỷ trọng kế là gì, phân loại tỷ trọng cũng như là các phương pháp dùng để đo tỷ trọng.