Πυκνόμετρο

Περιγραφή

Το πυκνόμετρο είναι ένα όργανο πού μπορεί και μετρά την πυκνότητα ενός διαλύματος π.χ. $NaCl$$NaCl$ ή ζάχαρης ($C_6{H}_{12}{O}_6$$C_6H_{12}O_6$) ή αιθυλικής αλκοόλης ($C_2{H}_{5}OH$$C_2H_5OH$) κλπ. Είναι σχετικά εύκολο να κατασκευαστεί ένα πυκνόμετρο όπου η ακρίβεια μέτρησης να είναι αρκετά μεγάλη ($0,1$$~ 0,1$ % $\frac{w}{v}$$\cfrac{w}{v}$) .

Η αρχή λειτουργίας του πυκνόμετρου οφείλεται στο ότι έχει κατακόρυφη ευσταθή ισορροπία και μπορεί με μία μικρή μεταβολή στην πυκνότητα του διαλύματος να επιφέρει μεγάλη μεταβολή στην ένδειξη του (βύθιση).

Συνοπτικά βήματα κατασκευής

1. Παίρνουμε ένα μικρό διαφημιστικό μπουκάλι από λάδι ή ξυδι και στερεώνουμε στο πώμα του ένα πλαστικό καλαμάκι
2. Εισάγουμε μικρές μπάλλες απο σκάγια

Σχήμα 1. Πυκνόμετρο	Σχήμα 2. Πυκνόμετρο

Θεωρητική μελέτη

Η θεωρητική μελέτη της ισορροπίας του πυκνομέτρου αναλυεται παρακατω:

Έστω ότι το σχήμα του είναι ένας όγκος $V_o$$V_o$ που είναι πάντα βυθισμένος και ένας λεπτός κύλινδρος μέρος του οποίου βυθίζεται στο διάλυμα. Από τη συνθήκη ισορροπίας του οργάνου σε δύο διαλύματα με διαφορετικές πυκνότητες $d,d_1$$d, d_1$ όπου $d$$d$ έστω ο καθαρός διαλυτης θα έχουμε:

Όπου Δx η μεταβολή της ένδειξης του οργάνου στα δύο διαλύματα, και είναι:

Επομένως το $\Delta x$$Δx$ είναι τόσο μεγαλύτερο όσο μεγαλύτερο είναι το $V_o$$V_ο$ και το $h_1$$h_1$ και όσο μικρότερο είναι το $S$$S$

Αναφορές & Πηγές

Πηγή: Π. Μουρούζης