KERN & Sohn GmbH Ziegelei 1 D-72336 Balingen E-mail:
[email protected]
Tel.: +49-[0]7433- 9933-0 Fax: +49-[0]7433-9933-149 Internet: www.kern-sohn.com
Návod k obsluze Sada k určování hustoty pro analytické váhy KERN ACJ / ACS
KERN ACS-A03 Verze 1.0 04/2012 CZ
ACS-A03-BA-cz-1210
KERN ACS-A03 CZ
Verze 1.0 04/2012 Návod k obsluze Sada k určování hustoty pro analytické váhy KERN ACJ / ACS
Obsah: 1
ÚVOD .............................................................................................................................................. 3 1.1
2
ROZSAH DODÁVKY .................................................................................................................... 3
PRINCIP URČOVÁNÍ HUSTOTY ................................................................................................... 5 2.1
OVLIVŇUJÍCÍ VELIČINY A ZDROJE CHYB ....................................................................................... 6
3
MONTÁŽ SADY PRO URČOVÁNÍ HUSTOTY ............................................................................... 7
4
URČOVÁNÍ HUSTOTY PEVNÝCH TĚLES .................................................................................... 9 4.1 4.2 4.3
5
URČOVÁNÍ HUSTOTY KAPALINY .............................................................................................. 13 5.1 5.2 5.3
6
OZNAČOVÁNÍ HUSTOTY SKLENĚNÉHO PONORNÉHO TĚLÍSKA ...................................................... 13 VYVOLÁNÍ REŽIMU „URČOVÁNÍ HUSTOTY KAPALINY“ .................................................................. 14 PROVÁDĚNÍ URČOVÁNÍ HUSTOTY ............................................................................................. 15
FUNKCE DATA-HOLD ................................................................................................................. 16 6.1 6.2
7
VYVOLÁNÍ REŽIMU „URČOVÁNÍ HUSTOTY PEVNÉHO TĚLESA“ ........................................................ 9 PROVÁDĚNÍ URČOVÁNÍ HUSTOTY ............................................................................................. 11 3 URČOVÁNÍ HUSTOTY PEVNÝCH TĚLES S HUSTOTOU MENŠÍ NEŽ 1 G/CM ..................................... 12
AKTIAVE FUNKCE .................................................................................................................... 16 ZASTAVENÍ/MAZÁNÍ INDIKACE VÝSLEDKU URČOVÁNÍ HUSTOTY ................................................... 16
PODMÍNKY PŘESNOSTI MĚŘENÍ .............................................................................................. 17 7.1 VÝPOČET VÝSLEDKŮ ............................................................................................................... 17 7.2 ČINITELE OVLIVŇUJÍCÍ CHYBU MĚŘENÍ ...................................................................................... 17 7.2.1 Vzduchové bublinky ......................................................................................................... 17 7.2.2 Vzorek pevného tělesa .................................................................................................... 17 7.2.3 Kapaliny ........................................................................................................................... 18 7.2.4 Povrch .............................................................................................................................. 18 7.3 VŠEOBECNÉ INFORMACE ......................................................................................................... 18 7.3.1 Hustota / relativní hustota ................................................................................................ 18 7.3.2 Drift indikace váhy ........................................................................................................... 18
8
TABULKA HUSTOTY KAPALIN ................................................................................................... 19
9
NESPOLEHLIVOST MĚŘENÍ PŘI URČOVÁNÍ HUSTOTY PEVNÝCH TĚLES .......................... 20
10
UŽITEČNÉ POKYNY .................................................................................................................... 21
ACS-A03-BA-cz-1210
2
1 Úvod •
Abyste zajistili spolehlivý a bezproblémový provoz, přečtěte si pozorně návod k obsluze.
•
V tomto návodu jsou popsány pouze práce prováděné se sadou pro určování hustoty. Další informace týkající se obsluhy váhy se nacházejí v návodu k obsluze přiloženém ke každé váze.
1.1 Rozsah dodávky Ihned po vybalení zkontrolujte, zda obal a sada pro určování hustoty nejsou viditelně uvnitř poškozeny. Ujistěte se, že všechny dodané části jsou kompletní.
(7)
Obr. 1 Rozsah dodávky Č.
Označení
(1) -1
Ponorný košíček pro klesající pevná tělesa (hustota > 1 g/cm³)
1
(1) -2
Ponorný košíček pro plovoucí pevná tělesa (hustota < 1 g/cm³)
1
(2)
Držák misky váhy
1
(3)
Skleněná nádoba ∅ 90 mm, h = 60 mm
1
(4)
Podstavec skleněné nádoby
1
(5)
Teploměr
1
(5) -1
Gumová zátka teploměru
1
(6)
Úchyt teploměru
1
(7)
Skleněné ponorné tělísko
1
Návod k obsluze
1
3
Počet
ACS-A03-BA-cz-1210
Obr. 2: Smontovaná sada pro označování hustoty KERN ACS-A03
Obr. 3: Ponorný košíček pro pevná tělesa A Horní miska na vzorky (hmotnost vzorku ve vzduchu) B Spodní miska na vzorky (hmotnost vzorku v pomocné kapalině)
ACS-A03-BA-cz-1210
4
2 Princip určování hustoty Tři důležité fyzikální veličiny: objem a hmotnost těles, jakož i hustota látky. Hmotnost a objem jsou navzájem spojeny prostřednictvím hustoty: Hustota [ρ] je poměr hmotnosti [m] k objemu [V].
ρ= m V
Jednotkou hustoty v soustavě SI je kilogram na metr krychlový (kg/m3). 1 kg/m3 se rovná hustotě homogenního tělesa, které při hmotnosti 1 kg zabírá objem 1 m3. Jinými často používanými jednotkami jsou: 1
g 3
cm ,
1
kg 3
m ,
1
g l
Díky použití naší sady pro určování hustoty v kombinaci s našimi váhami KERN AES_N/AEJ_N můžeme rychle a jistě určit hustotu pevných těles a kapalin. Ve způsobu práce se sadou pro určování hustoty se používá „Archimédův zákon!“: TĚLESO PONOŘENÉ DO KAPALINY JE NADLEHČOVÁNO VZTLAKOVOU SILOU, ROVNAJÍCÍ SE TÍZE KAPALINY STEJNÉHO OBJEMU JAKO JE PONOŘENÁ ČÁST TĚLESA.
Díky tomu výpočet hustoty probíhá podle následujících vzorců: Při určování hustoty pevných těles Pomocí našich vah lze vážit pevné těleso jak ve vzduchu [A], tak i ve vodě [B]. Pokud známe hmotnost vytlačovaného média [ρo], hustotu pevného tělesa [ρ] vypočítáme následujícím způsobem:
ρ= ρ A B ρo
5
A ρo A-B
= Hustota vzorku = Hmotnost vzorku ve vzduchu = Hmotnost vzorku v měřicí kapalině = Hustota měřicí kapaliny
ACS-A03-BA-cz-1210
Při určování hustoty kapaliny Hustota kapaliny se určuje pomocí ponorného tělíska, jehož objem [V] je znám. Ponorné tělísko se váží jak ve vzduchu [A], tak i ve zkušební kapalině [B]. V souladu s Archimédovým zákonem na těleso ponořené v kapalině působí výtlačná síla [G]. Tato síla je přímo úměrná tíhové síle (hmotnosti) kapaliny vytlačené objemem tělesa. Objem [V] ponořeného tělesa se rovná objemu vytlačené kapaliny.
G = Výtlak ponorného tělíska Výtlak ponorného tělíska = Hmotnost ponorného tělíska ve vzduchu [A] – Hmotnost ponorného tělíska ve zkušební kapalině [B] A tedy:
ρ=
A-B V
ρ A B V
= Hustota zkušební kapaliny = Hmotnost ponorného tělíska ve vzduchu = Hmotnost ponorného tělíska ve zkušební kapalině = Objem ponorného tělíska*
*
Pokud objem ponorného tělíska není znám, lze jej označit měřením hustoty pevného tělesa, např. ve vodě, a vypočítat následujícím způsobem.
V A B ρW
= Objem ponorného tělíska = Hmotnost ponorného tělíska ve vzduchu = Hmotnost ponorného tělíska ve vodě = Hustota vody
2.1 Ovlivňující veličiny a zdroje chyb
Tlak vzduchu Teplota Změna objemu ponorného tělíska Povrchové napětí kapaliny Vzduchové bublinky Hloubka ponoření misky na vzorky nebo ponorného tělíska Pórovitost pevného tělesa
ACS-A03-BA-cz-1210
6
3 Montáž sady pro určování hustoty •
Pokud je to nutné, před montáží sady pro označování hustoty proveďte požadované justování.
•
Při smontované sadě pro určování hustoty nelze provést správné justování.
•
Abyste mohli justovat, sejměte sadu pro určování hustoty a nasaďte standardní vážní desku.
1. Vypněte váhu a odpojte od napájecího napětí. 2. Sejměte standardní vážní desku, ochranný kroužek a vzpěru vážní desky.
3. Opatrně nasaďte držák misky váhy.
4. Základnu skleněné nádoby umístěte tak, aby se nedotýkala držáku misky váhy.
5. Zavěste ponorný košíček. Musí být zavěšen ve středu výřezu držáku misky váhy.
7
ACS-A03-BA-cz-1210
6. Zavřete skleněná dvířka. Připojte váhu k napájecímu napětí, proběhne samodiagnostika váhy. V případě vah série ACJ se dodatečně provádí justování pomocí vnitřní kalibrační hmotnosti. Počkejte, až se zobrazí indikace „off“. 7. Stiskněte tlačítko ON/OFF, zobrazí se indikace v gramech. 8. Připevněte teploměr na skleněnou nádobu tak, jak je to zobrazeno na obrázku. Naplňte skleněnou nádobu pomocnou kapalinou nebo zkušební kapalinou. 9. Sejměte ponorný košíček a skleněnou nádobu postavte do středu podstavce. 10. Opět zavěste ponorný košíček. Dávejte přitom pozor, aby se nedotýkal skleněné nádoby. 11. Tak dlouho temperujte teplotu kapaliny, nástrojů nebo ponorného tělíska, až bude konstantní. Zohledněte dobu nahřívání váhy.
ACS-A03-BA-cz-1210
8
4 Určování hustoty pevných těles
Při určování hustoty pevných těles nejprve pevné těleso zvažte ve vzduchu a potom v pomocné kapalině. Z rozdílu hmotností vyplývá výtlak, který software přepočítá na hustotu.
4.1 Vyvolání režimu „Určování hustoty pevného tělesa“
1. Vyvolejte menu: V režimu vážení 2x stiskněte tlačítko MENU. 2. Vícekrát stiskněte navigační tlačítka ( ), až se zobrazí indikace „APL.FUNC“. 3. Stiskněte tlačítko PRINT. 4. Vícekrát stiskněte navigační tlačítka ( ), až se zobrazí indikace „SG“. Potvrďte stisknutím tlačítka TARE; zobrazí se indikace „SET“ střídavě s aktuálním nastavením. 5. Vícekrát stiskněte navigační tlačítka ( ), až se zobrazí indikace „S.SG“ (režim „Určování hustoty pevného tělesa“). Potvrďte stisknutím tlačítka TARE. Zobrazí se ukazatel „SET“ střídavě s názvem aktuálně nastavené pomocné kapaliny. 6. Vícekrát stiskněte navigační tlačítka ( ), až se zobrazí požadovaná pomocná kapalina. Indikace
Pomocná kapalina Destilovaná voda Etylalkohol Metylalkohol
V případě používání jiné pomocné kapaliny vyberte nastavení „OTHER“. Výběr potvrďte stisknutím tlačítka TARE; zobrazí se indikace „SET“ střídavě s indikací sloužící pro zadávání hodnot „Teplota pomocné kapaliny“.
9
ACS-A03-BA-cz-1210
7. Stiskněte tlačítko TARE, indikace se změní, aby bylo možné zadávat číselně. V případě výběru vody, etylalkoholu nebo metylalkoholu se zobrazí aktuálně nastavená teplota. V případě výběru nastavení „OTHER“ aktuálně nastavená hustota kapaliny. Nebo V případě výběru vody, etylalkoholu nebo metylalkoholu přečtěte teplotu na teploměru a zadejte ji pomocí navigačních tlačítek. anebo V případě výběru nastavení „OTHER“ zadejte libovolnou hustotu pomocné kapaliny. Číselné zadávání Ukazatel # informuje o tom, že se hmotnost nachází v režimu číselného zadávání. První položka bliká a lze ji změnit.
Zvyšování hodnoty blikající číslice
Snižování hodnoty blikající číslice
Výběr číslice na pravé straně Potvrzování zadaných údajů
8. Asi po dobu 3 s se na váze zobrazuje hustota pomocné kapaliny při uvedené teplotě a potom se váha přepne do režimu „Určování hustoty pevného tělesa“.
Za účelem přepnutí „Režimu určování hustoty“ „Režim vážení“ po dobu 3 s přidržte stlačené tlačítko MENU.
ACS-A03-BA-cz-1210
10
4.2 Provádění určování hustoty 1. Ujistěte se, že se váha nachází v režimu „Určování hustoty pevného tělesa“ (viz kap. 4.1). 2. Pokud indikace váhy není nulová, stiskněte tlačítko TARE. 3. Položte pevné těleso na horní misku na vzorky. Zobrazí se hmotnost vzorku ve vzduchu. 4. Počkejte, až se zobrazí ukazatel stabilizace ( ) a potom stiskněte tlačítko UNIT. Zobrazí se indikace „SINK“. 5. Položte pevné těleso na spodní misku na vzorky a potom stiskněte tlačítko UNIT. 6. Váha určí hustotu pevného tělesa a zobrazí ji. 7. Po připojení volitelné tiskárny můžete výsledek vytisknout. 8. Vyjměte vzorek. Abyste provedli další měření, stiskněte tlačítko UNIT a začněte postup od 2. kroku. Příklad výtisku KERN YKB-01N: KERN & Sohn GmbH
Firma
TYPE ACS 320-4
Model
SN WB11AG0002 ID 1234 1.2188DS
-SIGNATURE-
Sériové číslo Identifikační č. váhy
Výsledek
Vypracoval(a)
-----------------
11
ACS-A03-BA-cz-1210
4.3 Určování hustoty pevných těles s hustotou menší než 1 g/cm3 V případě pevných těles s hustotou menší než 1 g/cm3 určování hustoty můžete provést pomocí dvou různých metod. Metoda 1: Jako pomocná kapalina se používá kapalina s hustotou menší než je hustota pevné látky, např. etanol asi 0,8 g/cm3. Tuto metodu používejte, jestliže hustota pevného tělesa se pouze nepatrně liší od hustoty destilované vody. Před použitím etanolu zkontrolujte, zda nebude pevné těleso poškozeno. Při práci s etanolem nutně dodržujte platné bezpečnostní předpisy.
Metoda 2: V tomto případě se vzorek nepokládá na, ale pod spodní misku na vzorky. Pro tento účel použijte ponorný košíček pro plovoucí pevná tělesa [viz obr. 1.1, č. (1) –2]. Vyvolejte režim „Určování hustoty pevného tělesa“ a zadejte parametry pomocné kapaliny, viz kap. 4.1. Proveďte určování hustoty, viz kap. 4.2, v 5. kroku vzorek umístěte pod misku se sítkem. Pokud je výtlak vzorku tak velký, že ponorný košíček je nadnášen, musíte jej zatížit simulovanou hmotností a vytárovat během vážení ve vzduchu.
ACS-A03-BA-cz-1210
12
5 Určování hustoty kapaliny Při určování hustoty kapaliny se používá skleněné ponorné tělísko se známým objemem. Skleněné ponorné tělísko se nejprve váží ve vzduchu a potom v kapalině, jejíž hustotu je třeba určit. Z rozdílu hmotností vyplývá výtlak, který software přepočítá na hustotu.
5.1 Označování hustoty skleněného ponorného tělíska V případě neznámého objemu skleněného ponorného tělíska objem určete a vypočítejte následujícím způsobem. 1. Nalijte destilovanou vodu do nádoby a tak dlouho ji temperujte, až bude teplota konstantní. Přečtěte teplotu na teploměru. 2. Vyvolejte režim vážení. Pokud ukazatel váhy není nulový, stiskněte tlačítko TARE. 3. Zavěste skleněné ponorné tělísko. Zobrazí se hmotnost ponorného tělíska ve vzduchu. 4. Počkejte, až se zobrazí ukazatel stabilizace ( ), následně vynulujte stisknutím tlačítka TARE. 5. Postavte nádobu s vodou na podstavec a ponořte skleněné ponorné tělísko. Počkejte, až se zobrazí ukazatel stabilizace ( ). Na váze se zobrazí rozdíl „hmotnost ve vzduchu – hmotnost ve vodě“. Zapište hodnotu (bez znaku hodnoty) a vypočítejte objem skleněného ponorného tělíska v souladu s níže uvedeným vzorcem.
V = V M ρ
M
ρ
= Objem skleněného ponorného tělíska = Rozdíl „hmotnost ve vzduchu – hmotnost ve vodě“ = Hustota vody se zohledněním teploty, viz tabulka 1
Tab. 1: Tabulka hustoty vody
13
Teplota [℃]
Hustota ρ 3 [g/cm ]
Teplota [℃]
Hustota ρ 3 [g/cm ]
Teplota [℃]
Hustota ρ 3 [g/cm ]
10
0,9997
19
0,9984
28
0,9963
11
0,9996
20
0,9982
29
0,9960
12
0,9995
21
0,9980
30
0,9957
13
0,9994
22
0,9978
31
0,9954
14
0,9993
23
0,9976
32
0,9951
15
0,9991
24
0,9973
33
0,9947
16
0,9990
25
0,9971
34
0,9944
17
0,9988
26
0,9968
35
0,9941
18
0,9986
27
0,9965
ACS-A03-BA-cz-1210
5.2 Vyvolání režimu „Určování hustoty kapaliny“ 1. Vyvolejte menu: V režimu vážení 2x stiskněte tlačítko MENU. 2. Vícekrát stiskněte navigační tlačítka ( ), až se zobrazí indikace „APL.FUNC“. 3. Stiskněte tlačítko PRINT. 4. Vícekrát stiskněte navigační tlačítka ( ), až se zobrazí indikace „SG“. Potvrďte stisknutím tlačítka TARE; zobrazí se indikace „SET“ střídavě s aktuálním nastavením. 5. Vícekrát stiskněte navigační tlačítka ( ), až se zobrazí indikace „L.DENS“ (režim „Určování hustoty kapaliny“). Potvrďte stisknutím tlačítka TARE. Zobrazí se indikace „SET“ střídavě s indikací sloužící pro zadávání objemu ponorného tělíska. 6. Stiskněte tlačítko TARE, indikace se změní za účelem umožnění číselného zadávání. Indikace # informuje o tom, že se váha nachází v režimu číselného zadávání. První položka bliká a lze ji měnit. Zadejte objem ponorného tělíska (viz kap. 5.1) pomocí navigačních tlačítek. Číselné zadávání
Zvyšování hodnoty blikající číslice
Snižování hodnoty blikající číslice
Výběr číslice na pravé straně Potvrzování zadaných údajů
7. Asi po dobu 3 s se na váze zobrazuje indikace “SET“ a potom se váha přepne do režimu „Určování hustoty pevného tělesa“. Za účelem přepnutí „Režimu určování hustoty“ „Režim vážení“ po dobu 3 s přidržte stlačené tlačítko MENU.
ACS-A03-BA-cz-1210
14
5.3 Provádění určování hustoty 1. Naplňte skleněnou nádobu zkušební kapalinou. Ujistěte se, že se váha nachází v režimu „Určování hustoty kapaliny“ (viz kap. 5.2). 2. Pokud indikace váhy není nulová, stiskněte tlačítko TARE. 6. Zavěste skleněné ponorné tělísko. Zobrazí se hmotnost ponorného tělíska ve vzduchu. 7. Počkejte, až se zobrazí ukazatel stabilizace ( ) a potom stiskněte tlačítko UNIT. Zobrazí se indikace „SINK“. 3. Umístěte skleněnou nádobu se zkušební kapalinou do středu podstavce. Zcela ponořte skleněné ponorné tělísko do kapaliny, pokud možno zabraňte vznikání bublinek. Stiskněte tlačítko UNIT. 4. Váha určí hustotu kapaliny a zobrazí ji. 5. Po připojení volitelné tiskárny můžete výsledek vytisknout. Příklad výtisku KERN YKB-01N: KERN & Sohn GmbH
Firma
TYPE ACS 320-4
Model
SN WB11AG0002 ID 1234 0.1109DL
-SIGNATURE-
Sériové číslo Identifikační č. váhy
Výsledek
Vypracoval(a)
-----------------
Za účelem dalšího měření: pečlivě očistěte a osušte nádobu a skleněné ponorné tělísko, opět zavěste skleněné ponorné tělísko, stiskněte tlačítko UNIT, začněte postup od 2. kroku. 15
ACS-A03-BA-cz-1210
6 Funkce Data-Hold Funkci Data-Hold můžete zapnout při určování hustoty pevných těles, jakož i určování hustoty kapaliny. Zobrazovaná hodnota hustoty velmi často kolísá, a tím je slabě čitelná. Aktivace funkce Data-Hold zastaví indikaci zobrazované hodnoty hustoty po ukončené úspěšné kontrole stabilizace do okamžiku stisknutí tlačítka UNIT.
6.1 Aktiave funkce
1. Vyvolejte menu: V režimu vážení 2x stiskněte tlačítko MENU. 2. Vícekrát stiskněte navigační tlačítka ( ), až se zobrazí indikace „APL.FUNC“. 3. Stiskněte tlačítko PRINT. 4. Vícekrát stiskněte navigační tlačítka ( ), až se zobrazí indikace „SG“. Potvrďte stisknutím tlačítka TARE; zobrazí se indikace „SET“ střídavě s aktuálním nastavením. 5. Vícekrát stiskněte navigační tlačítka ( ), až se zobrazí indikace „SG.HOLD“. Potvrďte stisknutím tlačítka TARE. Indikace informuje, že funkce Data-Hold je aktivní. 6. Abyste přešli zpět do režimu určování hustoty, vícekrát stiskněte tlačítko ON/OFF.
6.2 Zastavení/mazání indikace výsledku určování hustoty Proveďte určení hustoty, viz kap. 4.2/krok 6. nebo kap. 5.3/krok 4. Zatímco váha určuje výsledek určování hustoty, po dobu 5 s se zobrazuje blikající indikace „WAIT“. Indikace [∗] ukazuje zastavenou hodnotu hustoty.
Abyste smazali zastavenou hodnotu indikace, stiskněte tlačítko UNIT. Váha se přepne zpět do režimu určování hustoty.
ACS-A03-BA-cz-1210
16
7 Podmínky přesnosti měření
Během určování hustoty existuje mnoho možností výskytu chyb. Abyste získali přesné výsledky s použitím této sady pro určování hustoty v kombinaci s váhou, jsou nutné: podrobné znalosti a opatrnost.
7.1 Výpočet výsledků Během určování hustoty pomocí váhy jsou výsledky vždy zobrazovány se 4 místy po čárce. Neznamená to však, že výsledky jsou přesné až po poslední zobrazované místo jako při výpočtu hodnoty. Proto také k přepočtům používaných výsledků vážení přistupujte kriticky. Příklad určování hustoty pevné látky: Aby bylo možné garantovat nejvyšší kvalitu výsledků, jak čitatel, tak i jmenovatel v následujícím vzorci se musí vyznačovat požadovanou přesností. Pokud je jeden z nich nestabilní nebo chybný, pak je výsledek také nestabilní a chybný.
ρ= ρ A B ρo
A ρo A-B
= Hustota vzorku = Hmotnost vzorku ve vzduchu = Hmotnost vzorku v pomocné kapalině = Hustota v pomocné kapalině
7.2 Činitele ovlivňující chybu měření 7.2.1 Vzduchové bublinky Malá bublinka o průměru 1 mm způsobuje výtlak 0,5 mg, zatímco bublinka o průměru 2 mm vytváří již výtlak 4 mg. Proto zabraňte, aby k pevným tělesům nebo tělískům ponořeným do kapaliny nepřilnuly vzduchové bublinky. Naolejovaný povrch přispívá ke vzniku vzduchových bublinek při ponořování do kapaliny, proto: odmastěte vzorek pevného tělesa odolný vůči působení rozpouštědel pravidelně čistěte všechny ponořované části a nedotýkejte se jich prsty. Vzorek pevného tělesa (zvláště plochých předmětů) nedávejte na misku na vzorky kromě kapaliny, protože při společném ponoření vznikají vzduchové bublinky. 7.2.2 Vzorek pevného tělesa Pokud má vzorek příliš velký objem a byl ponořen do kapaliny, hladina kapaliny ve skleněné odměrce se zvedne. Způsobí to ponoření části zavěšení misky na vzorky, a tímto se zvýší výtlak. Ve výsledku se hmotnost vzorku v kapalině zmenšuje. Nelze měřit vzorky s proměnlivým objemem nebo které pohlcují kapaliny.
17
ACS-A03-BA-cz-1210
7.2.3 Kapaliny Z principu jsou pevná tělesa tak málo citlivá na výkyvy teploty, že vyplývající z nich změny hustoty se nezohledňují. Protože se však určování hustoty pevných těles provádí s použitím „Archimédova zákona“ pomocí pomocné kapaliny, její teplotu je třeba zohlednit. V případě kapaliny má teplota silnější vliv a ve většině případů způsobuje změny hustoty velikostní řady od 0,1 do 1‰ na každý °C. Má to již vliv na výsledek na třetím místě po čárce. 7.2.4 Povrch Zavěšení misky na vzorky proniká povrchem kapaliny. Tento stav se neustále mění. Pokud vzorek nebo ponorné tělísko jsou relativně malé, povrchové pnutí zhoršuje opakovatelnost výsledků. Přidání malého množství povrchově aktivního přípravku (přípravek na mytí nádobí) umožňuje vyhnout se povrchovému napětí a zvýšit opakovatelnost.
7.3 Všeobecné informace 7.3.1 Hustota / relativní hustota Relativní hustota je hmotnost zkoušeného tělesa vydělená hmotností vody (při 4 °C) se stejným objemem. Proto také relativní hustota nemá žádnou jednotku. Hustota je hmotnost vydělená objemem. Pokud místo hustoty kapaliny ve vzorci použijete relativní hustotu, získáte chybný výsledek. Pro kapalinu je směrodatná pouze její hustota. 7.3.2 Drift indikace váhy Driftování (pravidelná změna výsledků v určitém směru) nemá žádný vliv na konečný výsledek určování hustoty, i když zobrazovaná hmotnost se týká vážení ve vzduchu. Přesné hodnoty se vyžadují pouze tehdy, jestliže hustota kapaliny se určuje pomocí ponorného tělíska. V případě změny teploty okolí nebo lokality je nutné justovat váhu. Za tímto účelem sejměte sadu pro určování hustoty a proveďte justování váhy se standardní vážní deskou.
ACS-A03-BA-cz-1210
18
8 Tabulka hustoty kapalin Teplota [°C] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
19
Hustota ρ [g/cm3] Voda Etylalkohol 0,9997 0,7978 0,9996 0,7969 0,9995 0,7961 0,9994 0,7953 0,9993 0,7944 0,9991 0,7935 0,9990 0,7927 0,9988 0,7918 0,9986 0,7909 0,9984 0,7901 0,9982 0,7893 0,9980 0,7884 0,9978 0,7876 0,9976 0,7867 0,9973 0,7859 0,9971 0,7851 0,9968 0,7842 0,9965 0,7833 0,9963 0,7824 0,9960 0,7816 0,9957 0,7808 0,9954 0,7800 0,9951 0,7791 0,9947 0,7783 0,9944 0,7774 0,9941 0,7766
Metylalkohol 0,8009 0,8000 0,7991 0,7982 0,7972 0,7963 0,7954 0,7945 0,7935 0,7926 0,7917 0,7907 0,7898 0,7880 0,7870 0,7870 0,7861 0,7852 0,7842 0,7833 0,7824 0,7814 0,7805 0,7896 0,7886 0,7877
ACS-A03-BA-cz-1210
9 Nespolehlivost měření při určování hustoty pevných těles V této tabulce je představena přibližná přesnost načtení váhy v kombinaci se sadou pro určování hustoty. Pamatujte přitom, že tyto hodnoty byly určeny pouze matematicky a nezohledňují veličiny, které je ovlivňují, uvedené v kap. 7. Přibližná indikace při měření hustoty (pomocí váhy s přesností načtení 0,1 mg) Hmotnost vzorku (g)
1
5
10
100
200
300
1
0,001
0,0001
0,0001
0,0001
0,0001
0,0001
3
0,002
0,0004
0,0003
0,0001
0,0001
0,0001
5
0,003
0,001
0,0004
0,0002
0,0002
0,0002
8
0,004
0,001
0,0006
0,0003
0,0003
0,0003
10
0,005
0,001
0,0008
0,0004
0,0003
0,0003
12
0,006
0,002
0,001
0,0004
0,0004
0,0004
20
0,01
0,003
0,001
0,001
0,001
0,001
3
Hustota vzorku (g/cm )
Příklad načtení z tabulky: V případě váhy s rozlišením 0,0001 g a vzorku s hmotností 5 g a hustotou 3 g/cm3, kolísání indikace činí 0,0004 g/cm3.
ACS-A03-BA-cz-1210
20
10 Užitečné pokyny •
Pro vytvoření opakovatelné průměrné hodnoty je třeba několikrát změřit hustotu.
•
Vzorek / skleněné ponorné tělísko / skleněnou odměrku odolné vůči rozpouštědlům odmastěte.
•
Misky na vzorky / skleněné ponorné tělísko / skleněnou odměrku pravidelně čistěte, nedotýkejte se rukama ponořované části.
•
Vzorek / skleněné ponorné tělísko / pinzetu po každém měření osušte.
•
Velikost vzorku přizpůsobte misce na vzorky (ideální velikost vzorku > 5 g).
•
Používejte pouze destilovanou vodu.
•
Při prvním ponoření lehce zatřepejte miskou na vzorky a ponorným tělískem, aby se uvolnily případné vzduchové bublinky.
•
Nutně dávejte pozor, aby při opětovném ponoření do kapaliny nevznikaly dodatečné vzduchové bublinky; vzorek vkládejte nejlépe pinzetou.
•
Silně přilnavé vzduchové bublinky stáhněte pinzetou nebo jiným předmětem.
•
Abyste zabránili přilnutí vzduchových bublinek, vzorek s pórovitým povrchem nejprve vyhlaďte.
•
Dávejte pozor na to, aby během vážení nekapala voda z pinzety na horní misku na vzorky.
•
Abyste snížili povrchové pnutí vody a tření vody o drát, do zkušební kapaliny přidejte tři kapky povrchově aktivního přípravku, dostupného v prodeji (přípravek na mytí nádobí) (změnu hustoty destilované vody ve výsledku přidání povrchově aktivního přípravku můžete vynechat).
•
Oválné vzorky můžete snadno uchopit pinzetou za obrysy zářezů.
•
Hustotu pórovitých pevných těles můžete určit pouze přibližně. Během ponořování do zkušební kapaliny nebude všechen vzduch vytlačen z pórů, což způsobuje zkreslený výtlak.
•
Abyste zabránili silným nárazům váhy, vzorek vkládejte opatrně.
•
Zabraňte statickým výbojům, např. skleněný korpus (ponorné tělísko) čistěte pouze bavlněným hadříkem.
•
Pokud se hustota pevného tělesa liší pouze nepatrně od hustoty destilované vody, jako zkušební kapalinu můžete použít etanol. Ale nejprve zkontrolujte, zda je vzorek odolný vůči rozpouštědlům. Navíc při práci s etanolem nutně dodržujte platné bezpečnostní předpisy.
•
Opatrně zacházejte se skleněnými korpusy (ponornými tělísky) (ztráta záručních nároků v případě poškození).
•
Abyste zabránili korozi sady pro určování hustoty, nenechávejte ji delší dobu ponořenou do kapaliny.
21
ACS-A03-BA-cz-1210
