Kas yra Hidrometras?

Hidrometras yra mokslinis instrumentas, naudojamas skysčio savitajam sunkiui ir tankiui matuoti, remiantis Archimedo plūdrumo principu. Jį sudaro sandari stiklinė lemputė su ilgu plonu vamzdeliu, sujungtu su vienu galu, o po lempute yra pasvertas gyvsidabrio arba švino šratais, kad galėtų plūduriuoti vertikaliai. Vamzdžio dalis yra paženklinta skale, todėl įdėjus ją į skystį galima matyti išmatuotą savitąjį svorį. Prietaisas paprastai kalibruojamas naudoti su skysčiu tam tikroje temperatūroje, o skalė ant jo gali skirtis priklausomai nuo numatomo naudojimo.

Archimedo plūdrumo principas teigia, kad skystyje plūduriuojantis objektas pakeliamas jėga, lygia objekto išstumto skysčio svoriui. Tai reiškia, kad kuo mažesnis tankis, tuo labiau hidrometras nuskęs skystame mėginyje. Kita vertus, esant didesniam tankiui, yra didesnė jėga, kuri pakels lemputę aukščiau skystyje.

Norint naudoti hidrometrą, skysčio mėginį reikia supilti į aukštą stiklinį cilindrą ar panašų indą. Hidrometras į skystį įdedamas vertikaliai, kol lemputės galas žemyn, kad jis suktųsi ir plūduriuotų mėginyje. Lemputės plūduriavimo gylis matuojamas naudojant skalę, esančią ant vamzdelio kaklelio, o rodmenys turi būti fiksuojami vandens lygio plokštumoje, o ne ten, kur skystis prilimpa prie kaklo šono. Paprastai skalė matuojama savituoju sunkiu, o diapazonas yra nuo 1 iki šiek tiek virš jo, pavyzdžiui, nuo 0.95 iki 1.05.

Skysčio savitasis svoris yra to skysčio masės ir tokio paties tūrio gryno vandens masės santykis. Paprasčiau tariant, tai kiek kartų lengvesnis ar sunkesnis skystis už vandenį. Kadangi tai yra masės santykis, savitasis svoris neturi vienetų. Pavyzdžiui, savitasis tankis 1 reiškia, kad skysčio masė ir tankis yra tokios pat kaip ir gryno vandens tūris, arba jei matavimas yra mažesnis nei 1, skystis yra mažiau tankus ir mažesnis savitasis tankis.

Kadangi skysčio tankis paprastai kinta priklausomai nuo temperatūros, hidrometras paprastai kalibruojamas naudoti su skysčiu tam tikroje temperatūroje. Tradiciškai hidrometras buvo kalibruojamas savitajam sunkiui matuoti naudojant vandens tankį esant 39 °F (4 °C), nes tai yra taškas, kuriame grynas vanduo pasiekia didžiausią tankį. Tačiau pastaruoju metu dažniau kalibruojamas iki 60 ° F (15.5 ° C) arba 68 ° F (20 ° C). Prietaiso kalibravimas paprastai nurodomas ant vamzdelio kaklelio, o skysčio mėginio temperatūra matavimo metu turi būti kalibravimo temperatūroje.

Yra keletas skirtingų tipų hidrometrų, kurių skalės skiriasi priklausomai nuo jų naudojimo. Sunkiųjų skysčių hidrometro skalė paprastai prasideda nuo 1 ir daugiau, o lengvųjų skysčių skalė gali prasidėti gerokai žemiau 1. Baterijos hidrometras, kuris dažnai pateikiamas kaip skaitmeninis modelis, matuoja akumuliatoriaus skysčio savitąjį svorį ir gali būti naudojamas akumuliatoriaus būklei ir įkrovimui nustatyti. Kiti hidrometrai apima alkoholometrus, kurie matuoja alkoholio įrodymą, ir sacharometrus, matuojančius cukraus tankį cukraus tirpale.