KERN & Sohn GmbH
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Manuale d’istruzione per l’uso
Kit per la determinazione di densità per
bilance analitiche KERN ABJ / ABS
KERN ABS-A02
Versione 1.0
04/2010
I
ABS-A02-BA-i-1010
I
KERN ABS-A02
Versione 1.0 04/2010
Manuale d’istruzione per l’uso
Kit per la determinazione di densità per bilance analitiche
KERN ABJ / ABS
Sommario:
1 INTRODUZIONE............................................................................................................................. 3
1.1 CONTENUTO DEL PACCHETTO ................................................................................................... 3
2 PRINCIPIO DELLA DETERMINAZIONE DI DENSITÀ ................................................................. 5
2.1 GRANDEZZE INFLUENTI E FONTI DI ERRORI ................................................................................. 6
3 INSTALLAZIONE DEL KIT PER LA DETERMINAZIONE DI DENSITÀ....................................... 7
4 DETERMINAZIONE DI DENSITÀ DEI CORPI SOLIDI ................................................................. 9
4.1 ATTIVAZIONE DELLA FUNZIONE .................................................................................................. 9
4.2 INSERIMENTO DI “DENSITÀ DI LIQUIDO DI MISURAZIONE”............................................................. 10
4.3 MISURAZIONE “DI DENSITÀ DEL CORPO SOLIDO”........................................................................ 11
4.3.1 Determinazione di densità dei corpi solidi dalla densità inferiore a 1 g/cm3.................... 11
5 DETERMINAZIONE DI DENSITÀ DEI LIQUIDI........................................................................... 12
5.1 ATTIVAZIONE DELLA FUNZIONE ................................................................................................ 12
5.2 DETERMINAZIONE DI DENSITÀ DEL GALLEGGIANTE IN VETRO...................................................... 13
5.3 INSERIMENTO DEL VOLUME DEL GALLEGGIANTE IN VETRO ......................................................... 14
5.4 MISURAZIONE DI “DENSITÀ DI LIQUIDI” ...................................................................................... 15
6 CONDIZIONI PER MISURAZIONI PRECISE .............................................................................. 16
6.1 CALCOLO DI RISULTATI............................................................................................................ 16
6.2 FATTORI INFLUENTI SULL’ERRORE DI MISURAZIONE ................................................................... 17
6.2.1 Bolle dell’aria.................................................................................................................... 17
6.2.2 Campione del corpo solido .............................................................................................. 17
6.2.3 Liquidi............................................................................................................................... 17
6.2.4 Superficie......................................................................................................................... 17
6.2.5 Galleggiante in vetro per misurazioni di liquidi ................................................................ 18
6.3 INFORMAZIONI GENERALI......................................................................................................... 18
6.3.1 Densità / densità relativa ................................................................................................. 18
6.3.2 Deriva d’indicazione della bilancia................................................................................... 18
7 TABELLA DELLA DENSITÀ DI LIQUIDI .................................................................................... 19
8 INCERTEZZA DI MISURAZIONE NELLA DETERMINAZIONE DI DENSITÀ DI CORPI
SOLIDI.......................................................................................................................................... 20
9 INDICAZIONI UTILI...................................................................................................................... 21
2 ABS-A02-BA-i-1010
1 Introduzione
• Al fine di assicurare il funzionamento della bilancia affidabile e
senza problemi è necessario leggerne attentamente l’istruzione per
l’uso.
• Nel presente manuale sono stati descritti unicamente i lavori da
eseguirsi con il kit per la determinazione di densità. Ulteriori
informazioni inerenti all’uso si trovano nel libretto d’istruzioni per
l’uso allegato a ogni bilancia.
1.1 Contenuto del pacchetto
Ö Subito dopo il disimballaggio del pacco accertarsi che la confezione e il kit per la
determinazione di densità non rechino eventuali danneggiamenti esteriori visibili.
Ö Accertarsi che tutte le parti disponibili siano complete.
Fig. 1 Contenuto del pacchetto
Nr Indicazione Q.à
(1) -1 Piatto universale di bilancia (per campioni d > 1 g/cm3) 1
(1) -2 Piatto universale di bilancia (per campioni d < 1 g/cm3) 1
(2) Portapiatto del piatto di bilancia 1
(3) Recipiente in vetro 1
(4) Supporto per il recipiente in vetro 1
(5) Termometro 1
(5) -1 Tappo del termometro in gomma 1
(6) Portatermometro 1
Galleggiante in vetro, vedi la fig. 4 1
Libretto d’istruzioni per l’uso 1
ABS-A02-BA-i-1010 3
Fig. 2: Kit per la determinazione di densità KERN ABS-A02 installato
Fig. 3: Piatti universali di bilancia
A Piatto di bilancia superiore (peso del campione nell’aria)
Piatto di bilancia inferiore (peso del campione nel liquido di
B
misurazione)
Fig. 4: Galleggiante in vetro
4 ABS-A02-BA-i-1010
g
g
g
A
A
2 Principio della determinazione di densità
Le tre grandezze fisiche misurate sono: il volume e il peso dei corpi, come anche la
densità della sostanza. Il peso e il volume sono collegati fra di loro attraverso la
densità:
densità [ ρ ] è il rapporto del peso [ m ] al volume [ V ].
Unità di densità nel sistema SI è il chilogrammo per metro cubo (kg/m3). 1 kg/m3 è
pari alla densità di un corpo omogeneo che con il peso di un kg occupa il volume di
un m3 .
Altrimenti detto le unità applicate sono:
Grazie all’uso del nostro kit per la determinazione di densità insieme con le nostre
bilance KERN ABS/ABJ è possibile determinare la densità dei corpi solidi in maniera
veloce e sicura. Il kit per la determinazione di densità funziona in base al “principio
di Archimede”:
ρ =
m
V
,
k
1
m
1
3
,
l
1
cm
3
SPINTA È UNA FORZA. ESSA AGISCE SUL CORPO IMMERSO NELL’ACQUA. LA SPINTA DEL
CORPO È DIRETTAMENTE PROPORZIONALE ALLA FORZA DI GRAVITÀ DEL LIQUIDO DA ESSO
SPOSTATA. LA FORZA DI SPINTA AGISCE DAL BASSO VERSO L’ALTO.
Grazie a ciò il calcolo di densità dei corpi avviene secondo le formule seguenti:
Durante la determinazione di densità dei corpi solidi
Con le nostre bilance è possibile pesare i corpi solidi sia nell’aria [ A ] che nell’acqua
[ B ]. Se la densidtà della sostanza spinta [ ρo ] è conosciuta, la densità del corpo
solido [ ρ ] viene calcolata in modo seguente:
ρ = densità del campione
A = peso del campione nell’aria
B = peso del campione nel liquido di misurazione
ρo = densità del liquido di misurazione
ρ =
-B
ρ
o
ABS-A02-BA-i-1010 5
Nella determinazione di densità dei liquidi
A
La densità del liquido è determinanta attraverso un galleggiante il cui volume [ V ] è
noto. Il galleggiante è pesato sia nell’aria [ A ], sia nel liquido esaminato [ B ].
Conformemente alla legge di Archimede un corpo immerso in un liquido riceve una
spinta dal basso verso l’alto [ G ]. Questa forza è direttamente proporzionale alla
forza di gravità (peso) del liquido spostato dal volume del corpo.
Il volume [ V ] del corpo immerso è pari al volume del liquido spostato.
G = spinta del galleggiante
Spinta del galleggiante =
Peso del galleggiante nell’aria [ A ] - Peso del galleggiante nel liquido esaminato
[ B ]
Quindi:
ρ = densità del liquido esaminato
A = peso del galleggiante nell’aria
B = peso del galleggiante nel liquido esaminato
V = volume del galleggiante *
* Se il volume del galleggiante non è conosciuto, è possibile determinarlo
attraverso la misurazione di densità del corpo solido, p.es. nell’acqua, e calcolarlo
in modo seguente:
V = volume del galleggiante
A = peso del galleggiante nell’aria
B = peso del galleggiante nel liquido esaminato
= densità dell’acqua
ρ
W
ρ =
-B
V
2.1 Grandezze influenti e fonti di errori
Ö Pressione atmosferica
Ö Temperatura
Ö Scostamento del volume di galleggiante (±0,005 cm3)
Ö Tensione superficiale del liquido
Ö Bolle dell’aria
Ö Profondità d’immersione del piatto per campioni oppure del galleggiante
Ö Porosità del corpo solido
6 ABS-A02-BA-i-1010
3 Installazione del kit per la determinazione di
densità
• Se si rendesse necessario, prima d’installazione del kit per determinazione di
1. Spegnere la bilancia e scollegarla dalla rete di alimentazione.
2. Togliere il piatto di bilancia standard,
l’anello di protezione e il supporto del
piatto di bilancia.
densità occorre eseguire la calibrazione richiesta.
• Non è possibile eseguire calibrazione corretta con il kit per determinazione di
densità installato.
• Al fine di eseguire la calibrazione, occorre togliere il kit per determinazione di
densità e mettere il piatto di bilancia standard.
3. Inserire con cautela il portapiatto di
bilancia.
4. Collocare il supporto per recipiente in
vetro in modo che che non tocchi il
portapiatto di bilancia.
5. Appendere il piatto universale della
bilancia. Stare attenti a farla
appendere centricamente all’incisione
del portapiatto di bilancia.
ABS-A02-BA-i-1010 7
6. Chiudere la porticina in vetro.
Collegare la bilancia alla rete di
alimentazione; viene eseguita
l’autodiagnosi della bilancia. Nel caso
di bilance della serii ABJ, viene
eseguita inoltre la calibrazione
attraverso il peso di calibrazione
interno.
Aspettare la visualizzazione del
messaggio “off”.
7. Premere il tasto ON/OFF, sarà
visualizzata l’indicazione dei grammi.
8. Fissare il termometro sul recipiente in
vetro in modo presentato nella figura.
Riempire il recipiente in vetro con
liquido di misurazione oppure con
liquido esaminato.
9. Togliere il piatto universale dalla bilancia e collocare il recipiente in vetro al centro
del supporto.
10. Riappendere di nuovo il piatto universale della bilancia facendo attenzione a che
esso non tocchi il recipiente in vetro.
11. Regolare la temperatura del liquido, di strumenti o del galleggiante, finché essa
raggiungerà un valore costante. Rispettare il tempo di preriscaldamento della
bilancia.
8 ABS-A02-BA-i-1010
4 Determinazione di densità dei corpi solidi
Determinando la densità dei corpi solidi, occorre prima pesare il corpo solido nell’aria
e successivamente nel liquido di misurazione. Dalla differenza dei pesi risulta la
spinta convertita dal software in densità.
4.1 Attivazione della funzione
Nel menu “Unit.SEL” è possibile attivare la funzione di determinazione di densità dei
corpi solidi “U- Td”, accessibile di seguito all’utente senza necessità di entrare ogni
volta nel menu. È possibile richiamare successivamente la funzione attivata
premendo semplicemente il tasto UNIT/ .
(esempio)
(non attivo)
(attivo)
Ö Durante l’indicazione dei grammi premere alcune volte il
tasto CAL/MENU, finché verrà visualizzato il messaggio
“FUnC.SEL”.
Ö Premere il tasto TARE/ .
Ö Premere alcune volte il tasto CAL/MENU, finché verrà
visualizzato il messaggio “Unit.SEL”.
Ö Premere il tasto TARE/ .
Ö Premere alcune volte il tasto CAL/MENU, finché verrà
visualizzato il messaggio “U- Td”.
Se la funzione di determinazione di densità dei corpi solidi è
già attiva, sarà visualizzato l’indice di stabilizzazione ( ). In
tal caso premere alcune volte il tasto ON/OFF, la bilancia
ritorna nel menu / modalità di pesata.
Se la funzione di determinazione di densità dei corpi solidi è
spenta o non attiva, attivarla premendo il tasto TARE/ .
Sarà visualizzato l’indice di stabilizzazione ( ).Premere
alcune volte il tasto ON/OFF, la bilancia si rimette nel menu /
modalità di pesata.
ABS-A02-BA-i-1010 9
4.2 Inserimento di “densità di liquido di misurazione”
Ö Durante l’indicazione dei grammi premere alcune volte il tasto
CAL/MENU, finché verrà visualizzato il messaggio “SettinG”.
(esempio)
(esempio)
Ö Premere il tasto TARE/
Ö Premere più volte il tasto CAL/MENU, finché verrà visualizzato
il messaggio “LSG SEt”.
Ö Premere il tasto TARE/
attualmente impostata. Nella parte superiore del campo di
indici è visualizzato il simbolo
che la bilancia è in corso dell’inserimento numerico. La prima
posizione lampeggia ed è possibile modificarla.
Ö Premendo il tasto UNIT/ si fa aumentare il valore numerico
della cifra lampeggiante.
Premendo il tasto PRINT/ selezionare le cifre situate a
destra; di volta in volta la posizione attiva lampeggia.
Confermare il valore inserito premendo il tasto TARE/ .
Ö Premere alcune volte il tasto ON/OFF, finché la bilancia si
metterà in modalità di pesatura.
.
, sarà visualizzata la densità
e il segno # segnalante
10 ABS-A02-BA-i-1010
4.3 Misurazione “di densità del corpo solido”
1. Premere alcune volte il tasto UNIT/ , finché la bilancia sarà
rimessa in modalità di determinazione di densità dei corpi
solidi “Td”. Nel caso di misurazione del peso nell’aria viene
inoltre visualizzata la lettera “g”.
2. Premere il tasto TARE/ . Mettere il campione sul piatto
superiore per campioni.
3. Dopo il controllo riuscito di stabilizzazione premere il tasto
CAL/MENU.
4. Mettere il campione sul piatto inferiore con vaglio. Dopo il
controllo riuscito di stabilizzazione, sul display sarà
visualizzato il valore di densità del campione. Togliere il
campione.
Può essere visualizzato il messaggio “oL”, ma in questo passo
ciò non è alcun messaggio di errore e si può ignorarlo.
5. Al fine di eseguire misurazioni successive avviare il secondo
passo premendo il tasto CAL/MENU.
4.3.1 Determinazione di densità dei corpi solidi dalla densità inferiore a 1 g/cm3
Nel caso dei corpi solidi dalla densità inferiore a 1 g/cm3, è possibile determinarne la
densità con due metodi differenti.
Metodo 1:
Come liquido di misurazione è utilizzato il liquido dalla densità inferiore a quella del
3
corpo solido, p.es. etanolo da circa 0,8 g/cm
.
Questo metodo è da applicare quando la densità del corpo solido differisce poco
dalla densità dell’acqua distillata.
Prima di utilizzare etanolo, occorre verificare se esso non recherà danni al corpo
solido.
Durante i lavori con etanolo occorre rispettare regole di sicurezza in vigore.
Metodo 2:
In questo caso il campione non è messo su, ma sotto il piatto con vaglio. A questo
scopo deve usarsi un piatto universale della bilancia (1) -2.
Ö Attivare la funzione, vedi il cap. 4.1.
Ö Inserire i parametri del liquido di misurazione, vedi il cap. 4.2.
Ö Misurare la densità, vedi il cap. 4.3, nel passo 4 mettere il campione sotto il piatto
con vaglio. Se la spinta del campione non è tanto grande da far sollevare il piatto
universale, occorre caricarlo con un peso apparente e tararlo durante la pesata
nell’aria.
ABS-A02-BA-i-1010 11
5 Determinazione di densità dei liquidi
Per la determinazione di densità dei liquidi si utilizza un galleggiante in vetro dal
volume noto. Il galleggiante in vetro è prima pesato nell’aria, quindi nel liquido la cui
densità va determinata. Dalla differenza dei pesi risulta il valore di spinta che viene
convertito dal softwer in densità.
5.1 Attivazione della funzione
Nel menu “Unit.SEL” è possibile attivare la funzione di determinazione di densità dei
liquidi “U- d” alla quale l’utente ha successivamente l’accesso senza dover entrare
ogni volta nel menu. Di seguito è possibile richiamare direttamente la funzione
attivata premendo il tasto UNIT/ .
Ö In modalità di pesata premere alcune volte il tasto
CAL/MENU, finché verrà visualizzato il messaggio
“FUnC.SEL”.
(esempio)
(non attivo)
(attivo)
Ö Premere il tasto TARE/ .
Ö Premere alcune volte il tasto CAL/MENU, finché verrà
visualizzato il messaggio “Unit.SEL”.
Ö Premere il tasto TARE/ .
Ö Premere alcune volte il tasto CAL/MENU, finché verrà
visualizzato il messaggio “U- d”.
Se la funzione di determinazione di densità dei liquidi è già
attiva, sarà visualizzato l’indice di stabilizzazione ( ). In tal
caso premere alcune volte il tasto ON/OFF, la bilancia
ritorna nel menu / modalità di pesata.
Se la funzione di determinazione di densità dei liquidi è
disinserita o non attiva, attivarla premendo il tasto TARE/
Sarà visualizzato l’indice di stabilizzazione (
alcune volte il tasto ON/OFF, la bilancia si rimetterà nel
menu / modalità di pesatura.
.
).Premere
12 ABS-A02-BA-i-1010
5.2 Determinazione di densità del galleggiante in vetro
Nel caso di volume del galleggiante in vetro ignoto, occorre determinarlo e calcolarlo
in modo seguente:
Ö Versare dell’acqua nel recipiente e regolarne la temperatura, finché essa
raggiunga la stabilità, quindi leggere la temperatura sul termometro.
Ö All’occorrenza premere il tasto UNIT/ , e sarà visualizzata l’indicazione dei
grammi.
Ö All’occorrenza togliere il piatto universale dalla bilancia.
Può essere visualizzato il messaggio “ol”, ma in questo passo ciò non è alcun
errore e si può ignorarlo.
Ö Appendere il galleggiante in vetro e tarare la bilancia premendo il tasto
TARE .
Ö Collocare il recipiente con acqua sul supporto e immergere dentro il
galleggiante in vetro. La bilancia visualizza la differenza fra “peso nell’aria –
peso nell’acqua”.
Notare il valore (senza il segno di valore) e calcolare il volume del galleggiante
conforme alla formula citata di seguito:
M
V =
ρ
V = volume del galleggiante in vetro
M = differenza fra “peso nell’aria – peso nell’acqua”
= densità a seconda di temperatura, vedi la tabella nr 1
ρ
Tab. 1: Tabella di densità dell’acqua
Temperatura
[]
Densità ρ
3
]
[g/cm
Temperatura
[]
Densità
[g/cm
ρ
3
]
Temperatura
[]
Densità
[g/cm
ρ
3
]
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
ABS-A02-BA-i-1010 13
5.3 Inserimento del volume del galleggiante in vetro
Ö Durante l’indicazione dei grammi premere alcune volte il tasto
CAL/MENU, finché sarà visualizzato il messaggio “SettinG”.
(esempio
(esempio)
Ö Premere il tasto TARE/
.
Ö Premere più volte il tasto CAL/MENU, finché sarà visualizzato
)
il messaggio “Sv SEt”.
Ö Premere il tasto TARE/
, sarà visualizzato il volume
attualmente impostato. Nella parte superiore del campo degli
indici è visualizzato il simbolo
e il segno # segnalante
che la bilancia è in corso d’inserimento numerico. La prima
posizione di valore lampeggia e si può modificarlo.
Ö Premendo il tasto UNIT/ si fa incrementare il valore
numerico della cifra lampeggiante.
Premendo il tasto PRINT/ selezionare le cifre a destra, di
volta in volta lampeggia la posizione attiva.
Confermare l’inserimento premendo il tasto TARE/ .
Ö Premere alcune volte il tasto ON/OFF, finché la bilancia si
rimetterà in modalità di pesatura.
14 ABS-A02-BA-i-1010
5.4 Misurazione di “densità di liquidi”
1. Appendere il galleggiante in vetro.
Con il galleggiante in vetro non appeso, eventualmente può
essere visualizzato il messaggio “oL”, ma in questo passo ciò
non è alcun messaggio d’errore e si può ignorarlo.
2. Premere alcune volte il tasto UNIT/ , finché la bilancia si
rimetterà in modalità di determinazione di densità “d”. Nel caso
di misurazione del peso nell’aria viene inoltre visualizzata la
lettera “g”.
3. Premere il tasto TARE/ .
Per successive misurazioni occorre:
4. Dopo il controllo di stabilizzazione riuscito, premere il tasto
CAL/MENU.
5. Togliere il galleggiante in vetro.
6. Collocare il recipiente con liquido esaminato al centro del
supporto.
7. Appendere di nuovo il galleggiante in vetro e immergerlo
completamente nel liquido evitando la formazione di bolle
dell’aria.
8. Dopo il controllo di stabilizzazione riuscito, sul display sarà
visualizzata la densità del liquido esaminato.
Togliere il galleggiante in vetro e il rcipiente.
Con il galleggiante in vetro non appeso, eventualmente può
essere visualizzato il messaggio “oL”, ma in questo passo ciò
non è alcun messaggio d’errore e si può ignorarlo.
Ö pulire accuratamente ed essicare il recipiente e il galleggiante,
Ö riappendere il galleggiante in vetro,
Ö premere il tasto CAL/MENU,
Ö avviare il processo dal passo 3.
ABS-A02-BA-i-1010 15
6 Condizioni per misurazioni precise
A
A
Durante la determinazione di densità si verificano numerose possibilità che
favoriscono errori.
Per ottenere risultati precisi utilizzando questo kit per la determinazione di densità
collegato con la bilancia, sono indispensabili conoscenza precisa e precauzione.
6.1 Calcolo di risultati
Durante la determinazione di densità con la bilancia, i risultati sono sempre
visualizzati con 4 posti dopo la virgola. Ciò non vuol dire, però, che i risultati sono
precisi fino all’ultimo posto, come durante il calcolo di valore. Per cui bisogna trattare
criticamente i calcoli dei risultati di pesatura utilizzati.
Esempio della determinazione di densità del corpo solido:
Per garantire i risultati di più alta precisione, sia il numeratore sia il denominatore
della formula seguente devono caratterizzarsi con precisione richiesta. Se uno di essi
non è stabile o è errato, allora il risultato è pure instabile o errato.
ρ = densità del campione
A = peso del campione nell’aria
B = peso del campione nel liquido di misurazione
= densità del liquido di misurazione
ρ
o
Il fatto che il campione sia pesante influisce sulla precisione del risultato; ciò causa
l’incremento di valore del numeratore. Anche il fatto che il campione è leggero
influisce sulla precisione del risultato, perché la spinta (A-B) è maggiore. Il risultato
del denominatore subisce l’incremento. Occorre fare anche attenzione al fatto che la
precisione di densità del liquido di misurazione ρo si trasferisce al numeratore e pure
influisce in modo significativo sulla precisione del risultato.
Il risultato di densità del campione non può essere più preciso della più imprecisa
delle singole grandezze soprammenzionate.
ρ =
-B
ρ
o
16 ABS-A02-BA-i-1010
6.2 Fattori influenti sull’errore di misurazione
6.2.1 Bolle dell’aria
Una piccola bolla, per esempio da 1 mm3, influisce sulla misurazione in modo
significativo, se il campione è piccolo; essa causa l’incremento di spinta quasi di 1
mg il che si trasferisce in errore di due cifre. Per cui occorre garantire che al corpo
stabile immerso nel liquido non aderiscano bolle dell’aria. Ciò riguarda anche il
galleggiante in vetro immerso nel liquido esaminato.
Se le bolle dell’aria si possono eliminare girando il corpo, bisogna farlo con
precauzione senza spruzzare nello stesso tempo il liquido e senza bagnare con
acqua spruzzata il supporto del piatto con vaglio. Umidificazione del piatto con vaglio
causa l’aumento del peso.
I campioni del corpo solido o del galleggiante in vetro non si devono toccare con dita
nude. Le superfici macchiate di olio creano le bolle dell’aria, quando l’oggetto
esaminato sarà immerso nel liquido.
I campioni del corpo solido (particolarmente gli oggetti piatti) non si devono mettere
sul piatto con vaglio fuori del liquido, perché durante l’immersione comune si formano
le bolle dell’aria. Inoltre occorre verificare che sul fondo del piatto con vaglio non ci
siano bolle dell’aria dopo l’immersione dell’oggetto esaminato nel liquido.
6.2.2 Campione del corpo solido
Se un campione è di volume troppo grande ed è stato immerso nel liquido, il livello
del liquido nel cilindro graduato in vetro si alza. Ciò comporta che una parte del
supporto del piatto con vaglio sarà immersa e la spinta aumenterà. In risultato il peso
del campione nel liquido diminuisce. I campioni dal volume variabile o assorbenti il
liquido non possono essere misurati.
6.2.3 Liquidi
Si deve prendere in considerazione anche la temperatura dell’acqua. La densità
cambia del circa 0,01% per grado di Celsio. Se la misurazione della temperatura
contiene l’errore di 1 grado di Celsio, il 4 posto di misurazione non è preciso.
6.2.4 Superficie
Il supporto del piatto con vaglio trafora la superficie del liquido. Tale stato è in cambio
continuo. Se il campione o il galleggiante in vetro sono piccoli, la tensione
superficiale fa peggiorare la riproducibilità dei risultati. L’aggiunta di piccola quantità
di detersivo per stoviglie permette di eliminare la tensione superficiale e fa
aumentare la riproducibilità dei risultati.
ABS-A02-BA-i-1010 17
6.2.5 Galleggiante in vetro per misurazioni di liquidi
Volendo risparmiare il liquido esaminato durante la determinazione di densità di
liquido, si devono usare piccoli cilindri graduati in vetro e galleggianti in vetro idonei.
In realtà bisogna prendere in considerazione il fatto che maggiore galleggiante in
vetro significa maggiore precisione.
È richiesto che che la spinta e il volume del galleggiante in vetro siano i più precisi
possibile. Questi risultati sono sfruttati per il calcolo di densità di liquidi sia nel
denominatore, sia nel numeratore della formula.
6.3 Informazioni generali
6.3.1 Densità / densità relativa
La densità relativa è il peso del corpo esaminato diviso per il peso dell’acqua (in 4°C)
e dello stesso volume. Per cui la densità relativa non ha nessuna unità. La densità è
il peso diviso per il volume.
Se invece di densità del liquido nella formula è utilizzata la densità relativa, il risultato
ottenuto è errato. Per un liquido solo la sua densità è affidabile.
6.3.2 Deriva d’indicazione della bilancia
La deriva (cambio sistematico dei risultati in determinanta direzione) non influisce in
alcun modo sul risultato finale della determinazione di densità, anche se il peso
visualizzato riguarda la pesatura nell’aria. Valori precisi sono richiesti soltanto
quando la densità del liquido è determinata con un galleggiante di vetro.
Nel caso del cambio di temperatura d’ambiente o di localizzazione, è richiesta la
calibrazione della bilancia. A tal fine occorre levare il kit per la determinazione di
densità ed eseguire la calibrazione della bilancia con piatto standard (vedi il libretto
d’istruzioni per uso allegato alla bilancia).
18 ABS-A02-BA-i-1010
.
7 Tabella della densità di liquidi
Densità ρ [g/cm3] Temperatura
[°C]
10 0,9997 0,7978 0,8009
11 0,9996 0,7969 0,8000
12 0,9995 0,7961 0,7991
13 0,9994 0,7953 0,7982
14 0,9993 0,7944 0,7972
15 0,9991 0,7935 0,7963
16 0,9990 0,7927 0,7954
17 0,9988 0,7918 0,7945
18 0,9986 0,7909 0,7935
acqua alcol etilico alcol metilico
19 0,9984 0,7901 0,7926
20 0,9982 0,7893 0,7917
21 0,9980 0,7884 0,7907
22 0,9978 0,7876 0,7898
23 0,9976 0,7867 0,7880
24 0,9973 0,7859 0,7870
25 0,9971 0,7851 0,7870
26 0,9968 0,7842 0,7861
27 0,9965 0,7833 0,7852
28 0,9963 0,7824 0,7842
29 0,9960 0,7816 0,7833
30 0,9957 0,7808 0,7824
31 0,9954 0,7800 0,7814
32 0,9951 0,7791 0,7805
33 0,9947 0,7783 0,7896
34 0,9944 0,7774 0,7886
35 0,9941 0,7766 0,7877
ABS-A02-BA-i-1010 19
8 Incertezza di misurazione nella determinazione di
densità di corpi solidi
Nella tabella riportata di seguito è presentato il valore approssimativo della
precisione di lettura della bilancia collegata con kit per la determinazione di densità.
Bisogna ricordarsi del fatto che questi valori siano stati determinati esclusivamente in
modo matematico e non riflettono le grandezze che influiscono su di essi, descritte
nel capitolo 6.
Indicazioni aprossimative ottenute durante le misurazioni di densità
(utilizzando la bilancia dalla precisione di lettura di 0,1 mg)
Peso di campione (g)
Densità di campione (g/cm
1 0.001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001
3
)
1 5 10 100 200 300
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
Esempio di lettura della tabella:
Nel caso della bilancia dalla risoluzione di 0,0001 g e di un campione dal peso di 5 g
e dalla densità di 3 g/cm3 , sbalzi dell’indicazione sono di 0,004 g/cm3.
20 ABS-A02-BA-i-1010
9 Indicazioni utili
• Per creare un valore medio riproducibile sono indispensabili alcune misurazioni
della densità.
• Campione/galleggiante in vetro/cilindro in vetro graduato resistenti all’azione degli
agenti vanno sgrassati.
• Piatti per campioni/ galleggiante in vetro/cilindro in vetro graduato vanno puliti
regolarmente; non toccare con le mani la parte immersa.
• Campione/galleggiante in vetro /pinzetta vanno essicati dopo ogni misurazione.
• La grandezza del campione dev’essere adattata al piatto per campioni
(grandezza ideale del campione è > 5 g).
• Utilizzare esclusivamente l’acqua distillata.
• Alla prima immersione agitare leggermente il piatto per campioni e il galleggiante
per liberare eventuali bolle dell’aria.
• Fare attenzione a che durante una nova immersione nel liquido non si creino
ulteriori bolle dell’aria; immergere il campione utilizzando preferibilmente una
pinzetta.
• Eliminare le bolle dell’aria fortemente aderenti con la pinzetta o altro mezzo.
• Per evitare adesione di bolle dell’aria, levigare prima dell’immersione la superficie
ruvida di un campione.
• Fare attenzione a che durante la pesata l’acqua non goccioli dalla pinzetta sul
piatto superiore per campioni.
• Al fine di ridurre la tensione superficiale dell’acqua e l’attrito dell’acqua contro il
filo in acciaio, aggiungere al liquido di misurazione tre gocce di agente
tensioattivo disponibilie in commercio (detersivo per le stoviglie); si può fare a
meno di modifica di densità dell’acqua distillata in risultato dell’aggiunta di
tensioattivo).
• Campioni ovali si possono stringere facilmente per i contorni d’intagli.
• È possibile determinare la densità di sostanze porose soltanto in modo
approssimativo. Durante l’immersione nel liquido di misurazione non tutta l’aria
contenuta nei pori viene spinta, il che comporta errori di spinta.
• Per evitare urti alla bilancia, occorre immergere il campione con cautela.
• Evitare scariche statiche, p.es. pulire il corpo (galleggiante) in vetro solo con
strofinaccio in cotone.
• Se la densità del corpo solido differenzia poco dalla densità dell’acqua distillata,
come liquido di misurazione si può usare l’etanolo. Prima, però, bisogna verificare
se il campione è resistente all’azione dei solventi. Inoltre durante i lavori con
etanolo occorre rispettare i regolamenti di sicurezza in vigore.
• Maneggiare con cautela i corpi (galleggianti) in vetro (perdità di pretese di
garanzia in caso di guasto).
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