Плотность является одним из самых важных контролируемых показателей при производстве косметики и производстве БАД. Узнайте, как вычислить плотность изделия с помощью гидростатического взвешивания и других методов. Определение плотности играет важную роль во внешнем виде, органолептических свойствах и стоимости готовой продукции.
Cодержание
Плотность является одним из самых важных контролируемых показателей при производстве косметики и производстве БАД. Она оказывает влияние на внешний вид продукта, его органолептические свойства, вес и стоимость готовой продукции. Поэтому вычисление плотности изделия является важной задачей для производителей.
Понятие плотности и его определение
Плотность изделия определяется как отношение массы изделия к его объему. Числовые значения плотности показывают массу принятой или указанной единицы объема вещества. Например, плотность металла может быть выражена в килограммах на кубический дециметр (кг/дм³), а плотность жидкости - в граммах на кубический сантиметр (г/см³).
Существуют два основных метода определения плотности вещества: ареометрический и пикнометрический. Ареометрический метод используется для измерения плотности жидкостей, а пикнометрический метод - для измерения плотности кремов, бальзамов, гелей и зубных паст.
Гидростатическое взвешивание для определения плотности
Один из распространенных методов определения плотности изделия - гидростатическое взвешивание. Этот метод основан на использовании закона Архимеда.
Для проведения гидростатического взвешивания изделия необходимо выполнить два измерения массы: первое - в воздухе, второе - в жидкости с известной плотностью (чаще всего используется дистиллированная вода). Из разности этих двух измерений можно вычислить объем изделия.
Плотность изделия вычисляется по формуле: плотность (ρ₁) = масса (m₁) / объем (V).
Гидростатическое взвешивание является одним из стандартных способов определения плотности материалов. Для достижения требуемой точности измерений используются различные виды весов, включая технические, аналитические и специализированные компьютеризированные весы.
См. также
Применение гидростатического взвешивания
Гидростатическое взвешивание находит широкое применение в различных областях, включая здравоохранение и ювелирное дело.
В здравоохранении гидростатическое взвешивание используется для оценки жировой прослойки тела человека, что является важным в диагностике ожирения. При этом важно учесть остаточный объем легких, который может внести искажения в полученные данные.
В ювелирном деле гидростатическое взвешивание позволяет быстро и без повреждения определить пробу ювелирных изделий.
Что нам скажет Википедия?
Гидростатическое взвешивание — метод определения плотности, использующий закон Архимеда.
Определение плотности (ρ₁) методом гидростатического взвешивания осуществляют по результатам двух измерений массы исследуемого предмета. Сначала в воздушной среде, затем в жидкости, с известной собственной плотностью (ρ₂). Обычно в качестве жидкости используют воду, например, дистиллированную. Вода имеет максимальную плотность, равную 1 г/см³ при температуре +4 °C и немного уменьшается при других температурах (0.995 при +30 °C). Первое взвешивание позволяет определить массу предмета (m₁), а второе — массу (m₂) предмета в среде с известной плотностью. Важно иметь ввиду, что второе взвешивание надо измерять на нити подвеса, а не на опоре ёмкости с жидкостью! По разности двух взвешиваний, вычислим объём: V = (m₁ - m₂) / ρ₂.
Плотность исследуемого предмета вычисляется по формуле: ρ₁ = m₁ / V.
Метод гидростатического взвешивания широко используется в народном хозяйстве и является одним из стандартных способов определения плотности материалов.
Некоторые особенности взвешивания:
В зависимости от требуемой точности, гидростатическое взвешивание производят на различных весах, например, технических, аналитических, образцовых. При массовых измерениях используют менее точные весы, но обеспечивающие большую скорость, например, весы Мора, названные по имени сконструировавшего их в 1847 году, немецкого химика К. Ф. Мора (нем. K. F. Mohr). Используются также и современные, компьютеризированные и специально предназначенные для этой цели весы, рассчитывающие искомую плотность автоматически.
Применение в здравоохранении:
Гидростатическое взвешивание нашло применение в медицине с целью оценки жировой прослойки тела человека, что используется, к примеру, в диагностике ожирения. При этом важно правильно, на специальном оборудовании, определить остаточный объём лёгких, который может вносить искажения полученных данных. Величина жировой прослойки рассчитывается с применением стандартных методик.
Применение для определения пробы ювелирных изделий:
Гидростатическое взвешивание позволяет быстро и без повреждения ювелирного изделия определить его пробу.
Для определения пробы требуется взвесить ювелирное изделие и записать его вес m₁. Затем, поставить на пустые весы стаканчик с водой и обнулить показание весов. Далее, следует аккуратно на ниточке опустить ювелирное изделие в воду так, чтобы оно находилось полностью в воде, но не касалось дна и стенок и снова записать показание весов m₂. При делении m₁ на m₂ получится значение, которое, согласно таблице ниже, позволяет определить пробу ювелирного изделия.
Например: при взвешивании золотого кольца весы показали его вес m₁=2,171 гр. При взвешивании этого же кольца в воде весы показали m₂=0,165 гр. При делении m₁ на m₂ получили 2,171/0,165=13,1. Согласно таблице перед нами кольцо 585 пробы.
Следует заметить, что данный метод не сработает с полыми изделиями или изделиями состоящими из нескольких материалов (например, кольцо с драгоценным камнем).
Примечания:
...
