Определение плотности жидкости с помощью ареометра
Ареометр — прибор для измерения плотности жидкости. Считается, что ареометр изобрела Гипатия – женщина-ученый, математик, астроном и философ, схоларх Александрийской школы неоплатонизма.
Способ основан на законе Архимеда, по которому каждое тело плавает в жидкости столь глубоко погруженным в нее, что вес вытесненной им жидкости равен весу всего плавающего тела.
Определение плотности жидких химических продуктов с помощью ареометра проводят согласно ГОСТ 18995.1-73 [1], нефтепродуктов – согласно ГОСТ 8.595-2004 [2].
Ареометр (ГОСТ 18481-81 [3]) представляет собой стеклянную трубку, нижняя часть которой заполнена балластом (чистая и сухая металлическая дробь, залитая слоем смолки, сургуча или другого связующего вещества с температурой плавления не ниже 80°С) для удержания ареометра в вертикальном положении во время измерений. В верхней, узкой части находится шкала, которая проградуирована в значениях относительной плотности. Иногда ареометр снабжен термометром. На каждом ареометре имеется обозначение, при какой температуре необходимо проводить измерения. Если ареометр отградуирован на относительную плотность жидкости, измеренную при 20°С, а температура испытуемого продукта отличается от 20°С, то вводят поправку на найденную плотность (табл. 1).
Таблица 1. Поправочные температурные коэффициенты плотности жидких веществ a
| Плотность r, кг/м3 | Средняя температурная поправка на 1о (a) | Плотность r, кг/м3 | Средняя температурная поправка на 1о (a) |
| 800–809,9 | 0,000 750 | 900–909,9 | 0,000 633 |
| 810–819,9 | 0,000 752 | 910–919,9 | 0,000 620 |
| 820–829,9 | 0,000 738 | 920–929,9 | 0,000 607 |
| 830–839,9 | 0,000 725 | 930–939,9 | 0,000 594 |
| 840–849,9 | 0,000 712 | 940–949,9 | 0,000 581 |
| 850–859,9 | 0,000 699 | 950–959,9 | 0,000 567 |
| 860–869,9 | 0,000 686 | 960–969,9 | 0,000 554 |
| 870–879,9 | 0,000 673 | 970–979,9 | 0,000 538 |
| 880–889,9 | 0,000 661 | 980–989,9 | 0,000 522 |
| 890–899,9 | 0,000 647 | 990–999,9 | 0,000 515 |
Ход определения. Для измерения плотности жидкости сухой и чистый ареометр помещают в сосуд с этой жидкостью так, чтобы он свободно плавал в нем. Значения плотности снимают по шкале ареометра, по нижнему (для определения плотности прозрачных жидкостей) или по верхнему (для определения плотности мутных и темноокрашенных жидкостей) краю мениска [3].
За результат испытания принимают среднеарифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 1 кг/м3 для ареометров с ценой деления 1 кг/м3 и
0,5 кг/м3 для ареометров с ценой деления 0,5 кг/м3.
Не допускается ареометром определять плотность легколетучих веществ.
Определение плотности мутных и темноокрашенных жидкостей производят с помощью ареометров для нефти. Отсчет ведут по делению на шкале, соответствующему верхнему краю мениска жидкости.
Расчет. Плотность вещества можно определить при любой температуре, тогда пересчитывают на плотность при 20°С ( 
) по формуле
где 
– плотность вещества при температуре испытания, кг/м3;
t – температура испытания, °С; a – поправочный температурный коэффициент (табл. 1, 2); b – средний коэффициент объемного теплового расширения;
20 – стандартная температура, при которой определяется плотность, °С.
Согласно [1] определение плотности жидкости проводят в термостате при температуре испытуемой жидкости (20±0,1)°С.
Таблица 2. Поправочные температурные коэффициенты плотности нефти
или нефтепродуктов a
| Плотность r, кг/м3 | Средняя температурная поправка на 1о (a) | Плотность r, кг/м3 | Средняя температурная поправка на 1о (a) |
| 690,0–699,9 | 0,001 30 | 850,0–859,9 | 0,000 81 |
| 700,0–709,9 | 0,001 26 | 860,0–869,9 | 0,000 79 |
| 710,0–719,9 | 0,001 23 | 870,0–879,9 | 0,000 76 |
| 720,0–729,9 | 0,001 19 | 880,0–889,9 | 0,000 74 |
| 730,0–739,9 | 0,001 16 | 890,0–899,9 | 0,000 72 |
| 740,0–749,9 | 0,001 13 | 900,0–909,9 | 0,000 70 |
| 750,0–759,9 | 0,001 09 | 910,0–919,9 | 0,000 67 |
| 760,0–769,9 | 0,001 06 | 920,0–929,9 | 0,000 65 |
| 770,0–779,9 | 0,001 03 | 930,0–939,9 | 0,000 63 |
| 780,0–789,9 | 0,001 00 | 940,0–949,9 | 0,000 61 |
| 790,0–799,9 | 0,000 97 | 950,0–959,9 | 0,000 59 |
| 800,0–809,9 | 0,000 94 | 960,0–969,9 | 0,000 57 |
| 810,0–819,9 | 0,000 92 | 970,0–979,9 | 0,000 55 |
| 820,0–829,9 | 0,000 89 | 980,0–989,9 | 0,000 53 |
| 830,0–839,9 | 0,000 86 | 990,0–999,9 | 0,000 52 |
| 840,0–849,9 | 0,000 84 | – | – |