密度测量：知识大全 |
您所在的位置：网站首页 › 甲醛浓度与密度的换算公式 › 密度测量：知识大全 |
密度测量：知识大全
 密度测量定义、公式、影响、仪器、密度与相对密度，等等密度测量是对样品的纯度和浓度进行检查，由此来深入解析样品成分。 对许多行业来説，密度测量在确保原材料和成品质量方面起着至关重要的作用。 例如：超纯水在20 °C时的密度应为0.998203 g/cm3：如果超出该值的偏差范围，说明水样中含有杂质。 本页提供有关密度测量的一些重要知识。 拨打电话询价请跳转至下面的部分，了解有关液体密度的更多内容。 密度解读如何测量液体密度影响密度测定的因素温度气泡或杂质液体气压粘度相对密度、比重、真密度：概念解读及其差异如何通过数字密度计获得良好的密度结果：5步成功法常见问题 1. 密度解读什么是密度？密度是一种物理参数，它是样品或物体质量与体积之比：也即，物质分子的密实程度。 密度通常由希腊字母ρ来表示， 也可以使用拉丁字母d。 What is Density? - How to measure Density? – What are the main applications of Density? In this video, you will become an expert on how to measure density of liquids and the best methods to measure it.  您是否想过为什么有些油在海上溢漏后会一直浮在海面上？ 不同物质之间，因为密度的不同，导致一些物质会停在另一些物质上面，如下图所示，这些即是典型的密度值差异。 A – 灯油 (0.80 g/cm3) B – 外用酒精 (0.87 g/cm3) C – 植物油 (0.91 g/cm3) D – 水 (0.99 g/cm3) E -洗洁精 (1.33 g/cm3) F – 蜂蜜 (1.36 g/ccm3)  2. 如何测量液体密度下表对每一种测量方法做了摘要说明，包括各种方法的优缺点。 比重计 
测量原理 玻璃体插入样品由于比重计浮力与质量的缘故，玻璃体会在一定程度上漂浮（取决于样品密度）平衡后会在校正的标度上给出密度
优点 简单、低价用于快速得出大致的密度值缺点 用户操作会影响结果。需要很长时间平衡温度测量范围小（通常需要20个比重计才能覆盖较宽的范围）需要大容量样品（140 mL至600 mL）难以清洁不适合于 GLP易碎必须将样品从样品容器内取出并且倒入比重计中。比重瓶  比重瓶
测量原理 指定容量的比重瓶无样品时称重(M1)，然后加入样品后称重(M2)按以下公式计算密度： 密度 = (M2 − M1)/ 比重瓶容量优点 便宜与密度的定义直接关联（质量除以体积）：适用于学术 / 教育缺点 用户操作会影响结果。针对特定温度（例如20 °C）校准比重瓶，测量仅在此温度条件下有效！ 必须将样品平衡至校准温度。必须计算密度通常所需样品容量为 25 mL为确保准确与可靠测量，需要对用户进行大量培训必须将样品从样品容器内取出，然后添加至比重瓶内数字密度计  数字密度计
测量原理 振动式U型管按一定的频率振动中空玻璃管。 当玻璃管装有样品时，此频率改变：样品质量越大，测量频率越低，由此得出密度值。 台式仪器内置帕尔贴精确控制温度（无需水浴槽）优点 易于使用少量样品自动测量意味着结果不受操作员影响内置温度补偿功能可存储多达1100条结果，并可与电脑软件连接，方便数据管理可直接从样品容器测量样品缺点 与比重计或比重瓶相比价格较高 Manual to Digital Density Measurement 使用比重瓶测定密度？ 请观看该视频，检查您的比重瓶密度测量步骤是否正确。 视频中还对比重瓶与数字密度计的密度测量做了对比。 3. 影响密度测定的因素a) 温度您知道吗，0.1 °C的温度变化会对测到的密度值产生0.0001 g/cm3的影响？ 温度对原子组合到分子内时所需的空间有影响。 随着温度的升高，振动也会加剧，原子之间的距离会加大，从而减小密度值。 
特定温度下的分子（轻微移动） 
温度升高后的分子（间距增大）  此外，温度越高，体积越大，密度越小。 如果温度下降，体积变小，密度变大。 不过，物质的质量不变。 此规则的唯一例外是液态水，它在3.98 ºC时达到密度峰值，之后，水的体积会增大，密度变小。 水温变凉后，体积变小，密度变大。
注意：温度、体积、密度三者之间并不呈线性关系，具体取决于每种物质的比热容、热气蒸发及其他因素。  b) 气泡或杂质所测液体中出现一个小小的气泡，即会对密度结果造成较大的影响，杂质也是如此。 例如，玻璃比重瓶在计算密度值时要用到质量。 如果因清洁不彻底等原因而导致出现气泡或污染物，天平测到并显示的质量值会不正确。 由此得出的密度值也是错的。 了解如何选择、使用和校准比重瓶 数字密度计也会有同样的问题，它在测定密度时采用的是U型管测量原理。不过，新型数字密度计配备了BubbleCheck™自动功能，可在密度测量过程中帮助用户。此外，为了避免因清洁不当而导致的交叉污染，用户可测量空气密度。 如果测量结果在限值以内，说明测量池得到了妥当清洁。 c) 液体气压 墨西哥城地处海平面3.930米以上，里约热内卢与海平面同高，墨西哥当地的气压就比里约热内卢要低。 这说明气压与海拔高度密切相关。 气体和液体均为流体，因此必须考虑以下信息： 气体（如空气）是可压缩流体，它的体积随压力的不同而变化。液体（如水）是不可压缩流体，它的体积在不同压力下保持不变。 在施加高压力的情况下，液体也是可压缩的，但在分析密度测量中不会出现此情况。 如果使用手动仪器（如比重瓶）测量密度，不会考虑气压值。 新型数字密度计内置了气压计（压力传感器），它可测量当地气压，自动设置参比空气密度值。 该值的重要性体现在以下两个方面： 在仪器校正过程中，必须测量水和空气值。 压力会影响空气值，进而影响之后的所有测量结果。立即了解有关仪器校正的更多信息！ 免费下载密度测量指南在日常操作中，必须对测量池进行清洁，避免交叉污染，确保测量结果正确。 测到的空气密度值会与参比空气值进行比较。 如果结果在容限范围以内，说明仪器测量池是干净的。 d) 粘度粘性物质的密度确实比不粘物质的密度更大吗？ 粘度指液体在流动时遇到的阻力，通常也称之为流体“厚度”，它与密度实际没有直接关系。 不过，粘粘度会影响密度测定，具体取决于使用的方法。 测量方法： 比重瓶：无影响，但采样和清洁工作非常繁琐，使用水浴槽时需要较长的温度稳定时间。比重计：无影响，但采样、数值读取及清洁工作非常繁琐。数字密度计：有影响，因为样品抑制了U型管的振动频率。 如图表中所示，粘度越大，密度错误越多。不过，新型数字密度计能够自动更正粘度带来的错误，确保测量准确快速。 Aqueous solutions, lab (organic) solventsSulfuric solutionsMotor oilKitchen detergentSyrupe) 相对密度、比重、真密度：概念解读及其差异 相对密度定义 相对密度是两种物质绝对密度之间的比值，其中作为因数的是参比物质。 如果不指定参比物质，则假定采用水在3.98ºC时的密度，即0.999972 g/cm3或999.972 kg/m3。 如公式所示，相对密度没有单位。  比重定义 比重(SG)是某种物质的密度与水密度之比。 如果不指定温度，则假定采用水在3.98ºC时的密度，即0.999972 g/cm3或999.972 kg/m3。  真密度或绝对密度定义 真密度是特定压力与温度条件下，物质的质量与体积之比，它与物质在真空状态下的重量相对应。 这也是数字密度计在密度测量中用到的概念。  视密度定义 视密度是分割固体（如粉末和颗粒）的一种属性，通常在矿业、食品及化工行业使用。 根据定义，视密度是质量与体积之比，但它对应的是空气中的重量。  真空状态下的质量 = 真密度
我们将比重瓶放在天平上，阐释真密度与视密度之间的区别。 比重瓶内装入液体时，由于空气的浮力效应，它在空气中较轻，而在真空中较重。 许多官方密度表仍然基于视密度。 数字密度计生成不同单位和浓度的结果，请查看具体规格。  空气中的质量 = 视密度
f) 如何通过数字密度计获得良好的密度结果：5步成功法 要获得准确的密度测量结果，需要采取直接有效的方法,避免整个工作流程中的不准确性。 下面的一些重要提示可帮助您成功进行密度测定。
 第1步——确定样品类型/样品制备开始测量之前，根据样品类型采取必要的预防措施，这一点非常重要。 提示： 粘性 确保样品在放入测量池时无气泡剪切力可能导致结果不准确，因此要确保仪器能够进行粘度校正腐蚀 / 毒性 如果要测量浓酸或浓醎（如H2SO4、HCl、NaOH）应使用配有自动进样器的自动系统，以尽量减少接触与挥发。挥发性 含有溶解有机气体（如丁烷）的样品容易脱气，要让它们凉下来，以免产生气泡。含有溶解气体的样品 软饮料等碳酸样品在测量之前必须先脱气。 搅拌几分钟，直到气泡消失。如果样品含有溶解气体，可使用超声波水浴槽，也可将样品煮沸几分钟。自动密度系统同时使用气流和搅拌器，去除CO2或溶解气体。非均质或悬混样品 避免固体物质沉淀或形成浓度梯度采样前先充分搅拌样品。 确保在搅拌过程中未产生气泡。如果不能完全混匀样品，请反复测量几次，最后计算平均值。 第2步——测试密度计定期对已知密度的样品（如超纯水或标准液）进行测量，以此来验证系统的测量性能。 该过程称为测试、校准或检查。 完成检查或测试之后，将测得的密度值与样品的已知标称值相比较。 查看如何通过3个步骤对比SimpleCheck标准，测试EasyPlus密度计 此外，每次分析不同物质之前，最好检查一下测量池是否完全清洁干燥。 建议每天用超纯水（20.00 °C时0.99820 g/cm3）完成一次密度计测试。 下面是一些常见问题： 测试用水为去离子水时应采用什么样的允差？ 有机标准液时应采用什么样的允差？ 如果测试失败怎么办？ 上述问题解答及相关详细信息请见“密度测量指南” 第3步——防止采样错误您知道吗，直径2 mm的气泡就能导致0.0008 g/cm3 的测量误差？ 如果在测量时使用注射器： 我们建议“过填充”测量池至少5 cm。缓慢地将样品层流注入测量池，确保测量池壁完全湿润（壁上无残留气泡）。使用泵或自动进样器自动注入： 根据样品粘度调整采样速度 防止出现气泡注入后，检查测量池中是否有气泡。观看测量池的实时视频，或是用数字密度计的自动Bubblecheck™功能，均可非常容易地辨识到是否有气泡。 第4步——测量和记录结果仍在手动转换结果？ 手工查找表格或通过内插法计算易于出错且相当耗时。此外，手写结果可能出现抄录错误。 依据您所处的环境，此类记录可能达不到法规要求。 最便捷的方案是使用内置表进行自动转换（如酒精度、白利糖度、API温度补偿），或者根据用户定义进行转换，这样可防止读取或计算错误并节省时间。 数字密度计采用内部转换表，直接以所需单位显示结果。  第5步——清洁密度计清洁不充分是导致错误结果最常见的原因！ 确保测量池中不含有此前所测样品或冲洗溶液的残余物。 为避免这一问题，应在每次测量后，用适当的冲洗溶液彻底清洗并干燥测量池。 冲洗溶液一般建议： 清洗液 1 必须完全溶解样品（如Deconex 12%或水）清洗液 2 必须溶解清洗液1，并迅速挥发（如丙酮或乙醇）
最后，确保用干燥空气将测量池完全吹干。 很多情况下，使用梅特勒托利多密度计时，无需使用2种溶剂。 强大的DryPro泵可帮助您节省时间和溶剂用量。 重要：校正密度计 频繁校正仪器不一定能够保证准确的结果。 任何校正都会导致仪器内部设置变更。 如果校正不正确，还会导致测量结果错误。 因此，我们建议，仅在测试反复数次失败时，才需要校正密度计。  常见问题密度和质量之间的差异是什么？为什么使用密度来标识样品？如何测量溶液的密度？密度与压力之间是直接成比例的关系吗？密度测量的典型应用有哪些？ 密度和质量之间的差异是什么？质量用于衡量某个物体或液体中有多少物质，而密度则表示某个特定体积内有多少质量。 例如，10 kg的钢和10kg的羽毛质量相同，但体积不同，因此它们的密度不同。 为什么使用密度来标识样品？密度适合用来标识纯样品，因为每个元素的密度都是唯一的。 测量之后，即可查找样品的密度，看它与哪种物质相对应。 如何测量溶液的密度？我们以乙醇水溶液为例。 如前所述，20 °C时，纯水的密度d = 0.9982 g/cm3，纯乙醇的密度d = 0.7892 g/cm3。 乙醇/水溶液的密度值取决于溶液的浓度。 密度与压力之间是直接成比例的关系吗？ 密度与当地气压之间是直接成比例的关系，但与温度之间是间接比例关系。 温度保持不变的情况下，压力升高，密度增大。 有关液体密度与压力之间关系的详情，请见此处。 密度测量的典型应用有哪些？
密度测量的应用包括：烈酒的酒精浓度测定、葡萄酒和啤酒生产中对发酵过程的控制、食品及饮料行业对中间产品及成品的白利糖度（糖度）测量。 石化行业中重油、石蜡、润滑剂的密度及API比重等其他浓度。 汽车行业的电池酸液密度（比重），石化行业的其他溶剂、酸、碱密度。 制药业的应用也很多，如化妆品、个护用品的比重密度测量等等，不胜枚举。 点击上面这些链接，了解应用详情，或访问我们的专业知识库，查找与您样品最相符的应用说明。
了解详情  密度测量指南 下载免费的密度测量指南，了解在测量密度、比重或液体浓度时如何避免误差，以及如何在密度测量中达到较佳效果，特别是使用数字密度计。  密度测量：技巧和专业知识 液体比重计、比重瓶和数字比重计均可用在质量和过程控制中以测定液体的密度。 点击此处了解更多信息。 产品
 超越系列密度仪 超越系列密度计适合广泛的应用，可实现工作流程自动化和使用多参数系统。 可测量几乎任何样品并确保高可靠性和准确度。  标准EasyPlus系列密度计 Easy系列密度计具有非常简单的用户界面，任何人都可以在实验室或生产线附近获得准确的结果。  便携式手持密度计 该便携式密度计轻便、符合人体工程学且易于使用，可在实验室和户外使用。
|
【本文地址】
今日新闻 |
推荐新闻 |