Tỷ trọng là gì và các phương pháp đo tỷ trọng được sử dụng phổ biến hiện nay

Trong lĩnh vực vật lý, tỷ trọng là một cụm từ mà chúng ta bắt gặp khá nhiều. Vậy tỷ trọng là gì, đơn vị đo tỷ trọng, công thức tính tỷ trọng ra sao…. Để có thể giải đáp những thắc mắc này, các bạn hãy cùng chúng tôi theo dõi nội dung bài viết dưới đây nhé. Và giờ thì hãy bắt đầu ngay nào.

Tỷ trọng là gì?

Tỷ trọng là gì?

- Tỷ trọng là tỷ số giữa khối lượng riêng của một chất so với khối lượng riêng của chất khác (chất đối chứng, chủ yếu là nước) trong những điều kiện xác định.

- Khối lượng riêng (mật độ khối lượng) là một đặc tính về mật độ khối lượng trên một đơn vị thể tích của vật chất đó và nó được xác định bằng thương số giữa khối lượng m của một vật làm bằng chất ấy (nguyên chất) với thể tích V của vật. Nếu chất đó đồng chất thì khối lượng riêng tại mọi vị trí đều như nhau và bằng khối lượng riêng trung bình.

- Công thức tính khối lượng riêng:  D = m/V

Tiêu chuẩn xác định tỷ trọng: 

- Theo TCVN: Tỷ trọng của một chất được xác định ở 15 20 °C.

- Theo ASTM: Tỷ trọng của một chất được xác định ở 60 độ F tức ở 15,6 20 °C.

Công thức tính tỷ trọng

Tỷ trọng (RD) được xác định như sau:

RD = ρ_substance /ρ_reference

Trong đó:

• ρ_substance là khối lượng riêng của chất cần đo.
• ρ_reference là khối lượng riêng của chất chuẩn (chất đối chứng).

Có những loại tỷ trọng nào?

Mỗi loại tỷ trọng đóng một vai trò khác nhau và được sử dụng trong những trường hợp khác nhau. Hiện nay, người ta chia tỷ trọng thành 2 loại:

1/ Tỷ trọng tương đối

Tỷ trọng tương đối d²⁰₂₀ của một chất chính là tỷ số giữa khối lượng của một thể tích cho trước của chất đó với thể tích nước cất ở 20 °C.

2/ Tỷ trọng biểu kiến

Tỷ trọng biểu kiến là khối lượng cân trong không khí của một đơn vị thể tích chất lỏng. Đây là đại lượng dùng trong các chuyên luận ethanol 96 %, ethanol và loãng hơn… .

Tỷ trọng biểu kiến được xác định theo công thức sau đây: 

Tỷ trọng biểu kiến = 997,2 x  d²⁰₂₀

Trong đó:  

• d²⁰₂₀ là tỷ trọng tương đối của chất thử.
• 997,2 là khối lượng cân trong không khí của 1m³ nước (kg).

Đơn vị tỷ trọng biểu kiến là kg/m³

Các phương pháp đo tỷ trọng chất lỏng hiện nay

Hiện nay, để đo tỷ trọng của một chất, chúng ta có thể thực hiện theo nhiều cách khác nhau với những dụng cụ đo tương ứng. Tùy vào yêu cầu về độ chính xác, điều kiện làm thí nghiệm,… mà chúng ta lựa chọn phương pháp nào là hợp lý nhất. Cụ thể như sau:

- Sử dụng tỷ trọng kế

- Sử dụng bình đo tỷ trọng (picnomet)

- Dùng kit đo tỷ trọng

- Sử dụng cân thủy tĩnh Mohr - Westphal

- Sử dụng dung tích kế

Hướng dẫn chi tiết cách đo tỷ trọng 

1/ Sử dụng picnomet

Bình đo tỷ trọng của chất lỏng

- Cân chính xác khối lượng picnomet rỗng, khô và sạch.

- Đổ mẫu thử vào picnomet đã điều chỉnh nhiệt độ thấp hơn 20 °C, chú ý khi đổ không được để xuất hiện bọt khí.

- Giữ picnomet ở nhiệt độ 20 °C trong khoảng 30 phút.

- Dùng giấy lọc để thấm hết chất lỏng thừa trên vạch mức, làm khô mặt ngoài của picnomet trước khi cân rồi tính khối lượng chất lỏng có chứa trong picnomet.

- Đổ mẫu thử đi, sau đó rửa sạch picnomet và làm khô nó bằng cách tráng với ethanol rồi aceton, thổi không khí nén hoặc không khí nóng để đuổi hết hơi aceton.

- Xác đinh khối lượng nước cất chứa trong picnomet ở nhiệt độ 20 °C như quá trình làm với mẫu thử.

Tỷ trọng  d²⁰₂₀ được xác định là tỷ số giữa khối lượng mẫu thử và khối lượng nước cất thu được.

Phương pháp này cho kết quả với 4 chữ số lẻ phần thập phân.

2/ Sử dụng cân thủy tĩnh Mohr - Westphal

Cân thủy tĩnh Mor - Westphal

- Mắc phao vào đòn cân, đặt phao chìm trong nước cất ở nhiệt độ 20 °C, sau đó chỉnh thẳng hàng bằng các con mã đặt tại  các vị trí thích hợp, ta sẽ thu được giá trị M.

- Lấy phao ra, dùng khăn, giấy thấm khô rồi lại đặt phao chìm trong chất lỏng cần xác định tỷ trọng ở 20 °C. Lưu ý phần dây treo chìm trong chất lỏng một đoạn bằng đúng đoạn đã chìm trong nước cất.

- Chỉnh lại thăng bằng bằng các con mã đặt ở vị trí thích hợp, ta sẽ thu được giá trị M1.

- Tỷ trọng được xác định là tỷ số M1/M.

Phương pháp này cho kết quả với 3 chữ số lẻ thập phân.

3/ Sử dụng tỷ trọng kế

Hình ảnh tỷ trọng kế

- Sử dụng ethanol hoặc ether để lau sạch tỷ trọng kế.

- Dùng đũa thủy tinh để trộn đều chất lỏng cần xác định tỷ trọng và đặt nhẹ nhàng tỷ trọng kế vào chất lỏng đó sao cho tỷ trọng kế không chạm vào thành, đáy dụng cụ đựng chất thử.

- Điều chỉnh nhiệt độ tới 20 °C và chờ khi tỷ trọng kế ổn định thì đọc kết quả theo vòng khum dưới của mức chất lỏng. Với những chất lỏng không trong suốt thì đọc kết quả theo vòng khum trên.

Lưu ý:

- Tỷ trọng kế chỉ có thể đo chất làm mát, chất chống đông cho Ethylene Glycol. Chúng ta không thể dùng nó để đo Propylene Glycol bởi khi nồng độ dưới 70% thì trọng lượng riêng tăng lên còn trên 70% thì trọng lượng riêng giảm. Dung dịch 100% đọc chính xác lên đến 40%.

- Kỹ thuật lấy mẫu rất quan trọng trong việc sử dụng tỷ trọng kế bởi nếu không cẩn thận, để bọt khí xuất hiện thì kết quả phép đo sẽ không đúng.

4/ Sử dụng kit đo tỷ trọng

Kit đo tỷ trọng dùng để đo tỷ trọng vật liệu rắn và xốp. Cách tiến hành như sau:

- Trong môi trường không khí, đặt vật mẫu lên cân phân tích. Ta xác định được trọng lượng M1.

- Cân mẫu trong môi trường dung môi như nước, etanol,… bằng lực đẩy acsimet sẽ cho ra một trọng lượng M2.

- Tỷ trọng của mẫu được xác định bằng thương số giữa độ chênh lệch của M1, M2 và thể tích chất lỏng.

5/ Sử dụng máy đo tỷ trọng hiện số

Sẽ có một ống thủy tinh rỗng dao động ở một tần số nhất định và tần số này sẽ thay đổi khi các ống được làm đầy bằng mẫu. Khối lượng mẫu càng lớn thì tần số càng nhỏ. Tần số này sau đó sẽ được đo và chuyển thành tỷ trọng.

Việc hiệu chuẩn máy đo tỷ trọng được thực hiện trong không khí và nước cất.

Mua bình đo tỷ trọng uy tín, chất lượng tại Hà Nội, tp. Hồ Chí Minh

Sau khi đã nắm được các thông tin về tỷ trọng là gì cũng như cách sử dụng các dụng cụ đo tỷ trọng, chắc hẳn nhiều bạn đang rất thắc mắc về nơi mua dụng cụ đo tỷ trọng mà tại đó vừa đảm bảo chất lượng, vừa có giá thành tốt. Nếu vậy thì chúng tôi sẽ gợi ý giúp bạn một địa chỉ đáp ứng được các yêu cầu này. Đó chính là công ty LabVIETCHEM.

Hiện nay, LabVIETCHEM đang là đơn vị cung cấp nhiều loại bình đo tỷ trọng với đa dạng dung tích, thương hiệu như:

- Bình đo tỷ trọng 25ml MBL

- Bình đo tỷ trọng 50ml MBL

- Bình đo tỷ trọng 50ml Simax

- Bình đo tỷ trọng 100ml Genlab

- Bộ xác định tỷ trọng P0180 – 1 MRC

- Bình đo tỷ trọng Cordial Lab Trung Quốc

…..

Để biết thêm thông tin chi tiết về các sản phẩm, các bạn hãy nhanh tay gọi tới số HOTLINE 0826 020 020 hoặc truy cập website labvietchem.com.vn để được nhận tư vấn và báo giá TỐT nhất.