• Para garantizar el funcionamiento correcto y exacto del aparato,
lea detenidamente el man ual de ins t ruc ci on es .
• Estas instrucciones describen únicamente las tareas a realizar con
1.1 Elementos entregados
Inmediatamente después de haber desembalado el envío es indispensable
asegurarse que el embalaje y el set de determinación de la densidad no
presenten daños visi bles .
Asegurarse que todos los elementos han sido entregados.
el set para determinación de densidad. Para más información
sobre el manejo de la balanza consulte el manual de instrucciones
adjunto a cada balanza.
№ Descripción
2 Caballete
10 Soporte supletorio (para depositar los
3 Alambre 11 Plato inferior con el cestillo sumergible
4 Recipiente de vidrio 400 ml 12
Cestillo sumergible para los cuerpos
sólidos flotantes (dens idad < 1 g/cm³)
5 Cuerpo sumergible Termómetro, no aparece en el dibujo
Pesos adicionales (ver el cap. 4
6
y 5).
Fijación del termómetro, no aparece en
el dibujo
7 Base del recipiente de vidrio Pinzas, no aparece en el dibujo
Plato superior para las pruebas
8
a colocar en el cestillo
Manual de instrucciones
3 AES-A01N-BA-s-1210
1.2 Dim ensiones [mm]
AES-A01N-BA-s-1210 4
ρ =
A
A-B
o
ρ
ρ =
m
V
2 Principios de determinación de la densidad
1
g
cm
3
1
kg
m
3
1
g
l
Los tres valores físicos básicos son: el volumen y la masa de los cuerpos sólidos,
así como la densidad. La masa y el volumen son relacionadas por la densidad:
La densidad [ρ] se expresa por la relación entre la masa [m] y el volumen [V].
En el sistema SI la unidad de densidad corresponde a 1 kilogramo por metro cúbico
(kg/m3). 1 kg/m3 corresponde a la densidad de un cuerpo homogéneo que con su
masa de 1 kg presenta el volumen de 1 m3.
Otras unidades comúnmente utilizadas son:
,
,
Gracias a nuestro set de definición de la densidad, acoplado a las balanzas KERN
AES_N/AEJ_N , es posible definir rápidamente la densidad de los cuerpos sólidos y
líquidos. El modo de trabajo de nuestro set de definición de densidad se basa en el
Principio de Arquímedes:
EL EMPUJE ES UNA FUERZA QUE SE EJERCE SOBRE EL CUERPO SUMERGIBLE EN EL
FLUIDO. EL EMPUJE DEL CUER PO ES IGUAL AL PESO DEL VOLUMEN DEL FLUIDO
DESPLAZADO. DICHA FUERZA ES VERT ICAL C ON SENTIDO ASCENDENTE.
Así, el cálculo de la densidad se realiza mediante la siguiente formula:
Para la determinación de la densidad de los cuerpos sólidos
Nuestras balanzas permiten pesar los cuerpos sólidos tanto en el aire [A], como en
el agua [B]. Si la densidad de la muestra empujada [ρo] es conocida, la densidad del
cuerpo sólido [ρ] se calcula de la siguiente manera:
ρ = Densidad de la mue str a
A = Masa de la muestra en el aire
B = Masa de la muestra en el líquido de medida
ρ
= Densidad del líquido de medi da
o
5 AES-A01N-BA-s-1210
ρ =
V
A-B
L
ρ
+
Para la determinación de la densidad de los líquidos
ρ =
G
V
La densidad de un líquido se define mediante el uso del cuerpo sumergible, cuyo
volumen ([V], ver valor impreso) es conocido. El cuerpo sumergible puede ser
pesado tanto en el aire [A], como en el líquido analizado [B].
Según el Principio de Arquímedes, el fluido empuja [G] al cuerpo sumergible. El
empuje del cuerpo es igual al peso del volumen de fluido desplazado.
El volumen [V] del cuerpo sumergible es igual al volumen del líquido empujado.
G = Empuje del cuerpo sumergible.
Empuje del cuerpo sumergible =
Masa del cuerpo sum ergible en el aire [A] - Masa del cuerpo sumergible en el
líquido analizado [B].
Así:
ρ = Densidad del líquido anali z ado
A = Masa del cuerpo sumergible en el aire
B = Masa del cuerpo sumergible en el líquido analizado
V = Volumen del cuerpo sumergi ble
2.1 V alores que influyen en los resultados y orígenes de errores
Presión atmosférica
Temperatura
Modificación del volumen del cuerpo sumergible
Tensión superficial del lí q ui do
Burbujas de aire
Profundidad de inm ersión del platillo o del cuerpo sumergible
Porosidad del cuerpo sólido
AES-A01N-BA-s-1210 6
3 Instalación del set para determinación de
3
1
2
densidad
• Si es necesario, proceder a los ajustes antes de instalar el set para
Quitar los siguientes elementos de la balanza:
determinación de densidad.
• Los ajustes correctos no pueden ser realizados con el set para determinación
de densidad instalado.
• Para proceder a los ajustes es indispensable quitar el set para determinac i ón
de densidad y colocar el platillo estándar de la balanza.
• Apagar la balanza y desconectarla de la fuente de alimentación eléctrica.
(1) Plato estándar
(2) Soporte del plato
(3) Anillo de protección
7 AES-A01N-BA-s-1210
Instalar el set para determinación de densidad
o
o
AES-A01N-BA-s-1210 8
4 Determinar la den sidad de cuerpos sólidos
Dodatkowy obciążnik
Para definir la densidad de un cuerpo sólido es necesario primero pesar el cuerpo en
el aire y, a continuación, en el líquido de medida cuya densidad es conocida. La
diferencia de las masas indica el valor de empuje que el programa transforma en
densidad.
Como líquido de medida se usa frecuentemente el agua destilada o el etanol,
cuadros de densidad – ver capítulo 7.
Preparar la balanza según el modo descrito en el capítulo 3 “Instalación del set para
determinación de densidad”.
Colocar el soporte del recipiente de vidrio de modo a que no entre en contacto
con el platillo.
Colocar el recipiente de vidrio en el centro del soporte. El recipiente de vidrio
no ha de tocar el caballete
Colgar el cestillo sumergible del caballete. Asegurarse que esta centrado,
dentro de la ranura.
Verter el líquido en el recipiente. El recipiente ha de ser llenado hasta
aproximadamente las ¾ partes de su capacidad. Sumergir el termómetro
Regular la temperatura del líquido y de los instrumentos hasta que esta sea
estable. Respetar el tiempo de preparación de la balanza.
Cerrar la puerta de vidrio. Conectar la balanza a la fuente de alimentación
eléctrica. El aparato procede al autodiagnóstico. En el caso de las balanzas
de la serie AEJ el aparato procede al ajuste usando la masa interna de
calibración.
Esperar la aparición de la indicación en gramos.
En el caso de aparición del mensaje de error “Er 1 Hi” o si la indicac ión es fij a,
colocar más pesas.
9 AES-A01N-BA-s-1210
4.1 E ntrar en el modo “Determinación de densidad de los cuerpos sólidos”
; zostanie wyświetlona pierwsza funkcja „F1 basic”.
; nacisnąć wielokrotnie, aż
zostanie wyświetlone wskazanie
„F6 d_Co”.
Potwierdzić, naciskając przycisk
Zostanie wyświetlone wskazanie „Liq-
id” na przemian z nazwą aktualnie
ustawionej cieczy pomocniczej.
.
Presionar las teclas o hasta que aparezca el líquido de medida
deseado.
Indicación Líquido de medida
H2O Agua destilada
C2H5OH Alcohol etíli co (etan ol )
Another Cualquier otro líquido de
medida
Validar la selección mediante la tecla .
AES-A01N-BA-s-1210 10
O, en su caso
En el caso de elegir el agua destilada o etanol, leer la temperatura del
termómetro y aumentar su valor mediante la tecla o bajarlo mediante
la tecla .
Validar el valor introducido mediante la tecla . En este mom ento
empieza la determinación de la densidad del cuerpo sólido (ver el cap.
4.2).
O, en su caso
Si el líquido de medida es "A”
Para cambiar el valor mediante la tecla o , elegir la posición a
cambiar, y su valor numérico mediante la tecla o bajarlo mediante la
tecla .
Validar el valor introducido mediante la tecla . En este mom ento
empieza la determinación de la densidad del cuerpo sólido (ver el cap.
4.2).
11 AES-A01N-BA-s-1210
4.2 Determinar la densidad
1. Mientras la indicación „LOAD A” alterna con la indicación de cero, colocar el
cuerpo sólido en el plato superior para muestras. Aparecerá la masa de la
muestra en el aire.
2. Esperar la aparición del índice de estabilización (), y presionar la tecla
. La masa de la muestra en el aire será grabada.
AES-A01N-BA-s-1210 12
3. Mientras la indicación „LOAD L” alterna con la indicación de cero, quitar el
cuerpo sólido del plato superior para muestras y colocarla en el plato inferior
con el cestillo.
Usar las pinzas entregadas y prestar atención a que no se adhieran burbujas
de aire a la superf icie del cuerpo sólido.
Aparecerá la masa de la muestra en el líquido de medida.
4. Esperar la aparición del índice de estabilización () y presionar la tecla
. La balanza determinará e indicará la densidad del cuerpo sólido [g/cm3].
Si la impresora opcional está conectada, los datos pueden imprimirse,
mediante la tecla .
2.3456 g/cm3
Quitar la muestra. Para proceder a otras mediciones, presionar la tecla y
repetir el proceso desde el 1º paso.
Volver al menú presionando la tecla , y en el modo de pesaje mediante la
tecla .
13 AES-A01N-BA-s-1210
4.3 Definición de la densidad de los cuerpos sólidos cuya densidad es
inferior a 1 g/cm3.
En el caso de los cuerpos sólidos cuya densidad es inferior a 1 g/cm3, la definición
de la densidad es posible mediante dos métodos diferentes.
Método 1:
Como líquido de medida se utiliza un líquido cuya densidad es inferior a la del
cuerpo sólido, p. ej. etanol – aproximadamente 0,8 g/cm3.
Este método se aplica si la densidad del cuerpo sólido difiere ligeramente de la
densidad del agua destilada.
Antes de usar el etanol es preciso verificar si el cuerpo sólido no es dañado por este.
Durante el manejo del etanol se han de cumplir las norm as de seguridad.
Método 2:
En ese caso la muestra no se coloca encima sino debajo del platillo inferior. Para
ello es necesario usar el cestillo para cuerpos sólidos flotantes [ver el dibujo 1.1, nº
12].
Entrar en el modo “Determinación de la densidad del cuerpo sólido” e introducir
los parámetros del líquido de medida, ver el capítulo 4.1.
Determinación de la densidad, ver el capítulo 4.2. En el 3º paso colocar la
muestra por debajo del platillo con tamiz. Si la fuerza de empuje es lo
suficientemente importante para desplazar el cestillo sumergible, cargarlo con
masa supletoria, tarada mediante el pesaje en el aire.
AES-A01N-BA-s-1210 14
5 Determinación de la densidad de los líquidos
Para determinar la densidad de los líquidos hay que utilizar el cuerpo sumergible de
volumen conocido (ver la impresión sobre el gancho). El cuerpo sumergible primero
se pesa en el aire y a continuación en el líquido, cuya densidad ha de ser definida.
La diferencia de las masas indica el valor de empuje que el programa transforma en
densidad.
Preparar la balanza según el modo descrito en el capítulo 3 “Instalación del set para
determinación de densidad”.
Colocar la fijación del termómetro en el borde del recipiente de vidrio.
Suspender el termómetro.
Verter el líquido de medida en el recipiente. El recipiente ha de ser llenado hasta
aproximadamente las ¾ partes de su capacidad.
Ajustar la temperatura del líquido de muestra hasta que sea estable.
Colocar el cuerpo sumergible.
15 AES-A01N-BA-s-1210
En el caso de aparición del mensaje de error “Er 1 Hi” o si la indicación es fija,
Dodatkowy obciążnik
colocar más pesas.
5.1 E ntrar en el modo “Determinación de densidad de los cuerpos líquidos”
; zostanie wyświetlona pierwsza funkcja „F1 basic”.
; nacisnąć wielokrotnie, aż
zostanie wyświetlone wskazanie
„F7 d_Li”.
AES-A01N-BA-s-1210 16
Potwierdzić, naciskając przycisk
.
Cuando aparezca la indicación “vol”, el volumen del cuerpo sumergible ha de
ser introducido (ver la impresión sobre el gancho). In t r od uci r tantos deci m al es
como solicite la balanza.
Aparecerá la masa del ultimo cuerpo sumergible utilizado.
Para cambiar el valor mediante la tecla o , elegir la posición a
cambiar (el dígito activo parpadea). Para aumentar el valor, utilizar la tecla
, para bajarlo - .
Confirmar el valor introducido presionando la tecla ; el volumen del cuerpo
sumergible será grabado. La determinación se ha iniciado (ver el capítulo 5.2).
17 AES-A01N-BA-s-1210
5.2 Determinar la densidad
1. Colgar el cuerpo sumergible mientras la indicación „LOAD A” alterna con la
indicación de cero. Aparecerá la masa del cuerpo sumergible en el aire.
2. Esperar la aparición del índice de estabilización (), y presionar la tecla
. La masa del cuerpo sumergible en el aire será grabada.
AES-A01N-BA-s-1210 18
3. Colocar el recipiente de vidrio con el líquido de medición mien tras la
indicación „LOAD L” alterna con la indicación de cero. Sumergir
completamente el cuerpo sumergible en el líquido de medida evitando la
aparición de las burbujas de aire.
El cuerpo sumergible de vidrio ha de quedar sumergido al menos un 10–15
cm bajo la superficie.
5. Esperar la aparición del índice de estabilización () y presionar la tecla
. La balanza determinará e indicará la densidad del líquido [g/cm3].
Si la impresora opcional está conectada, los datos pueden imprimirse,
mediante la tecla .
2.3456 g/cm3
Quitar la muestra. Para proceder a otras mediciones, presionar la tecla y
repetir el proceso desde el 1º paso.
Volver al menú presionando la tecla , y al modo de pesaje mediante la
tecla .
19 AES-A01N-BA-s-1210
ρ =
A
A-B
o
ρ
6 Condiciones para medir con precisión
En la determinación de la densidad existen varias posibilidades de error.
Para llegar a unos resultados de precisión, en el uso de nuestro set para
determinación de la densidad acoplado a la balanza, es indispensable tener los
conocimientos apropiados y proceder con atención.
6.1 O bte nción de los resultados
Los resultados de cálculo de la densidad realizados por la balanza aparecen siempre
con cuatro decimales. No obstante eso no significa que los resultados son precisos
hasta el último dígito, como en el caso del cálculo del valor. Así, es necesario
mantener una aptitud crítica con referencia a los resultados obtenidos en los
pesajes.
Ejemplo de definición de densidad de un c ue r po sóli do :
Para garantizar un alto nivel de fiabilidad de los resultados, tanto el numerador como
el denominador de la siguiente fórm ula han de ser respectivamente prec is os. Si uno
de los valores es inestable o erróneo, el resultado será también inestable o erróneo.
ρ= Densidad de la muestra
A = Masa de la muestra en el aire
B = Masa de la muestra en el líquido de medida
ρ
= Densidad del líquido de medi da
o
6.2 Factores que influyen en una medición errónea
6.2.1 Burbujas de aire
Una pequeña burbuja de diámetro de 1 mm provoca un empuje de 0,5 mg, cuando
una burbuja de diámetro de 2 mm provoca un empuje ya de 4 mg.
Así es necesario asegurarse que no se adhiera ninguna burbuja de aire al cuerpo
sólido o al cuerpo sumergible sumergidos en el liquido,
Una superficie grasienta provoca la formación de burbujas de aire durante la
inmersión. Así es necesario:
desengrasar la muestra del cuerpo sólido resistente a los disolventes,
limpiar sistemáticamente todos los elementos sumergibles y no tocarlos con
los dedos.
Las muestras de los cuerpos sólidos (en particular objetos planos) no se han de
colocar sobre el platillo fuera del líquido dado que la inmersión de ambos elementos
provoca la aparición de burbujas.
AES-A01N-BA-s-1210 20
6.2.2 Muestra del cuerpo sólido
Si la muestra es demasiado voluminosa y ha sido sumergida en el líquido, subirá el
nivel del líquido en la probeta. Esto ocasiona la inmersión de una parte del
dispositivo del que cuelga la muestra y aumenta la fuerza del empuje. Así, la masa
de la muestra en el líquido bajará.
No es posible medir las muestras con volumen inestable o las que absorban el
líquido en el que se las sumerja.
6.2.3 Líquidos
Por regla general, los cuerpos sólidos son poco sensibles a cambios de temperatura
con lo cual el cambio de su densidad por este factor no se toma en cuenta. dado que
para determinar la densidad de los cuerpos sólidos se aplica el principio de
Arquímedes mediante el líquido de medida, la temperatura de este ha de tenerse en
cuenta. en el caso de los líquidos la temperatura tiene más importancia y en la
mayoría de los casos provoca cambios de densi da d de ent r e 0,1 h as ta 1‰ por cad a
°C. Este factor influye en el tercer deci m al .
6.2.4 Superficie
La suspensión del platillo con tamiz atraviesa la superficie del líquido. El estado
cambia permanentemente. Si la muestra o el cuerpo sumergible son relativamente
pequeños, la tensión superficial empeora la repetición de los resultados. Añadir una
pequeña cantidad de un agente tensioactivo (detergente para lavavajillas) permite
omitir el factor de tensión superficial y aumenta la reproducibilidad de los resultados.
6.3 Informaciones generales
6.3.1 Densidad / densidad relativa
La densidad relativa es la masa del cuerpo analizado dividida por la masa del agua
(a la temperatura de 4°C) de volumen equivalente. Por esta razón la densidad
relativa no se ex pr es a con ni ng una uni d ad. La densidad es la masa dividida por el
volumen.
Si en lugar de la densidad del líquido en la fórmula se indica la densidad relativa, el
resultado es incorrecto. Únicamente en el caso de un líquido la densidad es un dato
exacto.
6.3.2 La deriva de la indicación de la balanza
La deriva (cambio sistemático de los resultados en un sentido determinado) no
ejerce influencia sobre el resultado final de determinación de densidad, aunque la
masa se refiera al pesaje en el aire. Un valor exacto es necesario únicamente si la
densidad del líquido está definida mediante el uso del cuerpo sumergible.
En el caso de cambio de temperatura ambiental o de la reubicación de los aparatos,
en necesario proceder al reajuste de la balanza. Para proceder a los ajustes es
indispensable quitar el set para determinación de densidad y efectuar el ajuste con el
platillo estándar de la balanza.
21 AES-A01N-BA-s-1210
7 Cuadro de densidad del agua
Temperatura
Densidad ρ [g/cm
3
]
Agua
Alcohol etílico
Alcohol metílico
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
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
[°C]
AES-A01N-BA-s-1210 22
8 Consejos prácticos
•Para la creación de un valor de repetición medio, es necesario tomar varias
medidas de densidad.
• La muestra / el cuerpo sumergible / el recipiente de vidrio resistentes a los
disolventes han de ser desengrasados.
• Los platillos de las muestras / el cuerpo sumergible / el recipiente de vidrio se han
de limpiar de manera regular. No tocar con las manos los elementos a sumergir.
• La muestra / el cuerpo sumergible / la pinza se han de secar después de cada
medición.
• El tamaño de la muestra ha de ser ajustado al tamaño del platillo para muestras
(el tamaño ideal de la muestra > 5 g).
• Usar únicamente agua destilada.
• Tras la primera inmersión agitar levemente el platillo de muestras y el cuerpo
sumergible para quitar las burbujas de aire que puedan estar adheridas a estos.
• Observar atentamente que no aparezcan en el líquido burbujas de aire en la
nueva inmersión. La mejor solución es colocar la muestra mediante una pinza.
• Las burbujas de aire más resistentes pueden ser eliminadas mediante la pinza u
otro accesorio.
• Para evitar la adhesión de las burbujas de aire, la muestra con una superficie
porosa ha de ser alisada.
• Observar si durante el pesaje el agua no gotea de la pinza sobre el platillo
superior con la muestra.
• Para reducir la tensión superficial del agua y la fricción del agua contra el
alambre, añadir al agua de medida tres gotas de un agente de superficie activa
(liquido lavavajillas) (la modificación de la densidad del agua destilada con el
agente de superficie activa se puede omitir).
• Las muestras ovales se pueden fácilmente coger mediante las entalladuras de la
pinza.
• La densidad de las substancias sólidas porosas se puede determinar únicamente
por aproximación. Durante la inmersión en el líquido de medida, el aire sale de
los poros, provocando errores de empuje.
• Para evitar sacudidas fuertes de la balanza, la muestra se ha de colocar con
cuidado.
• Evitar las descargas estáticas, p. ej. el cuerpo sumergible de vidrio se ha de
limpiar únicamente con un paño de algodón.
• Si la densidad del cuerpo sólido es ligeramente diferente a la del agua destilada,
aconsejamos que se utilice, como líquido de medida, etanol. Previamente es
preciso verificar si la muestra es resistente a los disolventes. Durante el manejo
del etanol se han de cumplir las normas de seguridad.
• Manejar con cuidado los cuerpos sumergibles de vidrio (la garantía caduca en
caso de ser dañados).
• Para evitar cualquier daño del set de determinación de densidad por corrosión no
dejarlo sumergido en líquido durante largos espacios de tiempo.
23 AES-A01N-BA-s-1210
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