•Aby zapewnić niezawodną i bezproblemową eksploatację, należy
1
Hak wypornika
9
Drut
próbki/wyporników)
zanurzeniowego
< 1 g/cm³)
5
Wypornik szklany
Termometr, brak na rysunk u
rozdz. 4 i 5)
szklaną
uważnie przeczytać instrukcję obsługi.
• W niniejszej instrukcji opisano tylko prace wykonywane z
1.1 Zakres dostawy
Niezwłocznie po rozpakowaniu należy sprawdzić, czy opakowanie i zestaw do
oznaczania gęstości nie posiadają ewentualnych widocznych uszkodzeń
zewnętrznych.
Upewnić się, czy wszystkie dostępne części są kompletne.
zestawem do określania gęstości. Dalsze informacje dotyczące
obsługi wagi znajdują się w instrukcji obsługi dołączonej do każdej
wagi.
Nr Oznaczenie
2 Stojak
3 Drut 11
10 Dodatkowy stojak (odkładanie szalek na
Dolna szalka z sitkiem koszyczka
Koszyczek zanurzeniowy dla
4 Menzurka szklana 400 ml 12
Dodatkowe obciążniki (patrz
6
Podstawka na menzurkę
7
Górna szalka na próbki
8
koszyczka zanurzeniowego
pływających ciał stałych (gęstość
Uchwyt termometru, brak na rysunku
Pinceta, brak na rysunku
Instrukcja obsługi
3 AES-A01N-BA-pl-1210
1.2 Wymiary [mm]
AES-A01N-BA-pl-1210 4
ρ =
A
A-B
o
ρ
ρ =
m
V
2 Zasada oznaczania gęstości
1
g
cm
3
1
kg
m
3
1
g
l
Trzy ważne wielkości fizyczne to: objętość i masa ciał, jak również gęstość
substancji. Masa i objętość są ze sobą sprzężone poprzez gęstość:
Gęstość [ρ] jest to stosunek masy [m] do objętości [V].
Jednostką gęstości w układzie SI jest kilogram na metr sześcienny (kg/m
jest równy gęstości jednorodnego ciała, które przy masie 1 kg zajmuje objętość 1 m3.
Innymi często stosowanymi jednostkami są:
3
). 1 kg/m3
,
,
Dzięki zastosowaniu naszego zestawu do oznaczania gęstości w połączeniu z
naszymi wagami KERN AES_N/AEJ_N można szybko i pewnie oznaczyć gęstość
ciał stałych oraz cieczy. W sposobie pracy zestawu do oznaczania gęstości
wykorzystywana jest „zasada Archimedesa”:
WYPÓR STANOWI SIŁĘ. DZIAŁA ONA NA CIAŁO ZANURZONE W CIECZY. WYPÓR CIAŁA JEST
WPROST PROPORCJONALNY DO SIŁY CIĘŻKOŚCI WYPARTEJ PRZEZ NIE CIECZY. SIŁA
WYPORU DZIAŁA PROSTOPADLE DO GÓRY.
Dzięki temu obliczenie gęstości odbywa się według następujących wzorów:
Przy oznaczaniu gęstości ciał stałych
Za pomocą naszych wag ciało stałe można ważyć zarówno w powietrzu [A], jak
również w wodzie[B]. Jeżeli gęstość wypieranego medium [ρ
] jest znana, gęstość
o
ciała stałego [ρ] oblicza się w następujący sposób:
ρ = Gęstość próbki
A = Masa próbki w powietrzu
B = Masa próbki w cieczy pomocniczej
ρ
= Gęstość w cieczy pomocniczej
o
5 AES-A01N-BA-pl-1210
ρ =
V
A-B
L
ρ
+
Przy oznaczaniu gęstości cieczy
ρ =
G
V
Gęstość cieczy określana jest za pomocą wypornika, którego objętość ([V], patrz
wytłoczenie) jest znana. Wypornik ważony jest zarówno w powietrzu [A], jak również
w cieczy badanej [B].
Zgodnie z prawem Archimedesa na ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu [G].
Siła ta jest wprost proporcjonalna do siły ciężkości (ciężaru) cieczy wypartej przez
objętość ciała.
Objętość [V] ciała zanurzonego jest równa objętości wypartej cieczy.
G = Wypór wypornika
Wypór wypornika =
Masa wypornika w powietrzu [A] - Masa wypornika w cieczy badanej [B]
A zatem:
ρ= Gęstość cieczy badanej
A = Masa wypornika w powietrzu
B = Masa wypornika w cieczy badanej
V = Objętość wypornika
2.1 Wielkości wpływające i źródła błędów
Ciśnienie powietrza
Temperatura
Zmiana objętości wypornika
Naprężenie powierzchniowe cieczy
Pęcherzyki powietrza
Głębokość zanurzenia szalki na próbki względnie wypornika
Porowatość ciała stałego
AES-A01N-BA-pl-1210 6
3 Instalacja zestawu do oznaczania gęstości
• Wyłączyć wagę i odłączyć od napięcia zasilającego.
3
1
2
• Jeżeli to konieczne, przed instalacją zestawu do oznaczania gęstości
Usunąć z wagi następujące elementy:
przeprowadzić wymagane justowanie.
•Przy zainstalowanym zestawie do oznaczania gęstości nie jest możliwe
prawidłowe justowanie.
• W celu justowania należy zdjąć zestaw do oznaczania gęstości i założyć
standardową płytkę wagi.
Przy oznaczaniu gęstości ciał stałych ciało stałe należy najpierw zważyć w powietrzu,
a następnie w cieczy pomocniczej o znanej gęstości. Z różnicy mas wynika wypór,
który oprogramowanie przelicza na gęstość.
Jako ciecz pomocnicza najczęściej stosowana jest woda destylowana lub etanol,
tabele gęstości, patrz rozdz. 7.
Przygotować wagę w sposób opisany w rozdz. 3 „Instalacja zestawu do oznaczania
gęstości”.
Umieścić podstawkę pojemnika szklanego w taki sposób, aby nie dotykała
ona płytki wagi.
Umieścić menzurkę szklaną na środku podstawki. Nie może ona dotykać
stojaka.
Zawiesić koszyczek zanurzeniowy na stojaku. Musi być on zawieszony
centrycznie w wycięciu.
Wlać ciecz do menzurki szklanej. Wysokość napełnienia powinna wynosić ok.
¾ pojemności. Zanurzyć termometr.
Tak długo regulować temperaturę cieczy i instrumentów, aż będzie ona stała.
Uwzględnić czas nagrzewania wagi.
Zamknąć drzwiczki szklane. Podłączyć wagę do napięcia zasilającego,
wykonywana jest samodiagnoza wagi. W przypadku wag serii AEJ dodatkowo
wykonywane jest justowanie za pomocą wewnętrznej masy kalibracyjnej. Poczekać na wyświetlenie wskazania w gramach.
W przypadku wyświetlenia komunikatu błędu „Er 1 Hi” lub braku reakcji
wskaźnika założyć dodatkowe obciążniki.
9 AES-A01N-BA-pl-1210
4.1 Wywoływanie trybu „Oznaczanie gęstości ciała stałego”
; zostanie wyświetlona pierwsza funkcja „F1 basic”.
; nacisnąć wielokrotnie, aż
zostanie wyświetlone wskazanie
„F6 d_Co”.
Potwierdzić, naciskając przycisk
Zostanie wyświetlone wskazanie „Liqid” na przemian z nazwą aktualnie
ustawionej cieczy pomocniczej.
.
Nacisnąć przycisk lub , aż zostanie wyświetlona żądana ciecz
pomocnicza.
Wskazanie Ciecz pomocnicza
H20 Woda dest ylowana
C2H5OH Alkohol etylowy (etanol)
Another Dowolna ciecz pomocnicza
Potwierdzić wybór, naciskając przycisk .
AES-A01N-BA-pl-1210 10
Albo
W przypadku wybrania wody destylowanej lub etanoluodczytać
temperaturę na termometrze i zwiększyć wartość liczbową za pomocą
przycisku lub zmniejszyć ją za pomocą przycisku .
Potwierdzić wprowadzoną wartość, naciskając przycisk ; od tego
momentu zostaje uruchomione oznaczanie gęstości ciała stałego (patrz
rozdz. 4.2).
lub
W przypadku wyboru ustawienia „Another” wprowadzić dowolną gęstość
cieczy pomocniczej.
Zostanie wyświetlona aktualnie ustawiona
gęstość cieczy pomocniczej.
Aktywna pozycja miga.
W celu zmiany wartości za pomocą przycisku lub wybrać
zmienianą pozycję i zwiększyć wartość liczbową za pomocą przycisku
lub zmniejszyć ją za pomocą przycisku .
Potwierdzić wprowadzoną wartość, naciskając przycisk ; od tego
momentu zostaje uruchomione oznaczanie gęstości ciała stałego (patrz
rozdz. 4.2).
11 AES-A01N-BA-pl-1210
4.2 Realizacja oznaczania gęstości
1. W czasie wyświetlania wskazania „LOAD A” na przemian ze wskazaniem
zerowym położyć ciało stałe w górnej szalce na próbki. Zostanie wyświetlona
masa próbki w powietrzu.
2. Poczekać na wyświetlenie wskaźnika stabilizacji (), a następnie nacisnąć
przycisk . Masa próbki w powietrzu zostanie zapisana.
AES-A01N-BA-pl-1210 12
3. W czasie wyświetlania wskazania „LOAD L” na przemian ze wskazaniem
zerowym zdjąć próbkę z górnej szalki na próbki i położyć na dolnej szalce z
sitkiem.
Do tego celu należy użyć dostarczonej pincety i zwracać uwagę, aby do ciała
stałego w miarę możliwości nie przylgnęły pęcherzyki powietrza.
Zostanie wyświetlona masa próbki w cieczy pomocniczej.
4. Poczekać na wyświetlenie wskaźnika stabilizacji (), a następnie nacisnąć
przycisk . Gęstość ciała stałego zostanie oznaczona przez wagę i
wyświetlona [g/cm3].
Po podłączeniu opcjonalnej drukarki wynik można wydrukować, naciskając
przycisk .
2.3456 g/cm3
Wyjąć próbkę. W celu wykonania kolejnych pomiarów nacisnąć przycisk
i rozpocząć procedurę od 1. kroku.
Powrócić do menu, naciskając przycisk , a następnie do trybu ważenia,
naciskając przycisk .
13 AES-A01N-BA-pl-1210
4.3 Oznaczanie gęstości ciał stałych o gęstości mniejszej niż 1 g/cm
3
W przypadku ciał stałych o gęstości mniejszej niż 1 g/cm3 oznaczanie gęstości
można przeprowadzić dwoma różnymi metodami.
Metoda 1:
Jako ciecz pomocnicza stosowana jest ciecz o gęstości mniejszej niż gęstość ciała
stałego, np. etanol ok. 0,8 g/cm3.
Metodę tę należy stosować, gdy gęstość ciała stałego tylko nieznacznie różni się od
gęstości wody destylowanej.
Przed zastosowaniem etanolu należy sprawdzić, czy ciało stałe nie zostanie
uszkodzone.
W trakcie prac z etanolem należy koniecznie przestrzegać obowiązujących
przepisów bezpieczeństwa.
Metoda 2:
W tym przypadku próbka nie jest wkładana na, lecz pod dolną szalkę na próbki.
W tym celu należy użyć koszyczka zanurzeniowego do pływających ciał stałych
[patrz rys. 1.1, nr 12].
Wywołać tryb „Oznaczanie gęstości ciała stałego” i wprowadzić parametry cieczy
pomocniczej, patrz rozdz. 4.1.
Wykonać oznaczanie gęstości, patrz rozdz. 4.2, w 3. kroku próbkę umieścić pod
szalką z sitkiem. Jeżeli wypór próbki jest tak duży, że koszyczek zanurzeniowy
jest unoszony, należy go obciążyć masą pozorowaną i wytarować podczas
ważenia w powietrzu.
AES-A01N-BA-pl-1210 14
5 Oznaczanie gęstości cieczy
Przy oznaczaniu gęstości cieczy stosowany jest wypornik szklany o znanej objętości
(patrz wytłoczenie na haku do zawieszania). Wypornik szklany najpierw ważony jest
w powietrzu, a następnie w cieczy, której gęstość należy oznaczyć. Z różnicy mas
wynika wypór, który przez oprogramowanie przeliczany jest na gęstość.
Przygotować wagę w sposób opisany w rozdz. 3 „Instalacja zestawu do oznaczania
gęstości”.
Umieścić uchwyt termometru na krawędzi menzurki szklanej.
Zawiesić termometr.
Wlać ciecz badaną do menzurki szklanej. Wysokość napełnienia powinna
wynosić ok. ¾ pojemności.
Tak długo regulować temperaturę cieczy badanej, aż będzie ona stała.
Przygotować wypornik szklany.
15 AES-A01N-BA-pl-1210
W przypadku wyświetlenia komunikatu błędu „Er 1 Hi” lub braku reakcji
szklanego zostanie zapamiętana. Od tego momentu zostaje uruchomione
oznaczanie gęstości cieczy (patrz rozdz. 5.2).
17 AES-A01N-BA-pl-1210
5.2 Realizacja oznaczania gęstości
1. W czasie wyświetlania wskazania „LOAD A” na przemian ze wskazaniem
zerowym zawiesić wypornik. Zostanie wyświetlona masa wypornika w
powietrzu.
2. Poczekać na wyświetlenie wskaźnika stabilizacji (), a następnie nacisnąć
przycisk . Masa wypornika w powietrzu zostanie zapisana.
AES-A01N-BA-pl-1210 18
3. W czasie wyświetlania wskazania „LOAD L” na przemian ze wskazaniem
zerowym postawić menzurkę szklaną z cieczą badaną na podstawce.
Całkowicie zanurzyć wypornik szklany w cieczy, w miarę możliwości unikając
powstawania pęcherzyków.
Wypornik szklany powinien być przykryty ok. 10–15 mm cieczy badanej.
5. Poczekać na wyświetlenie wskaźnika stabilizacji (), a następnie nacisnąć
przycisk . Gęstość cieczy zostanie oznaczona przez wagę i wyświetlona
[g/cm3].
Po podłączeniu opcjonalnej drukarki wynik można wydrukować, naciskając
przycisk .
2.3456 g/cm3
Wyjąć próbkę. W celu wykonania kolejnych pomiarów nacisnąć przycisk
i rozpocząć procedurę od 1. kroku.
Powrócić do menu, naciskając przycisk , a następnie do trybu ważenia,
naciskając przycisk .
19 AES-A01N-BA-pl-1210
ρ =
A
A-B
o
ρ
6 Warunki precyzyjnych pomiarów
W trakcie oznaczania gęstości istnieje wiele możliwości wystąpienia błędów.
W celu uzyskania precyzyjnych wyników przy stosowaniu tego zestawu do
oznaczania gęstości w połączeniu z wagą, niezbędne są: szczegółowa wiedza i ostrożność.
6.1 Obliczanie wyników
Podczas oznaczania gęstości przez wagę wyniki wyświetlane są zawsze z 4
miejscami po przecinku. Nie oznacza to jednak, że wyniki są dokładne aż do
ostatniego wyświetlanego miejsca, jak przy obliczaniu wartości. Dlatego też do
przeliczeń wykorzystywanych wyników ważenia należy podchodzić krytycznie.
Przykład oznaczania gęstości ciała stałego:
W celu zagwarantowania najwyższej jakości wyników, zarówno licznik, jak również
mianownik następującego wzoru muszą charakteryzować się żądaną dokładnością.
Jeżeli jeden z nich jest niestabilny lub błędny, wówczas wynik jest również
niestabilny i błędny.
ρ= Gęstość próbki
A = Masa próbki w powietrzu
B = Masa próbki w cieczy pomocniczej
ρ
= Gęstość w cieczy pomocniczej
o
6.2 Czynniki wpływające na błąd pomiaru
6.2.1 Pęcherzyki powietrza
Mały pęcherzyk o średnicy 1 mm powoduje wypór 0,5 mg, podczas, gdy pęcherzyk
o średnicy 2mm wytwarza już wypór 4 mg.
Dlatego należy zapewnić, aby do ciał stałych lub wyporników zanurzonych w cieczy
nie przylgnęły pęcherzyki powietrza.
Zaolejona powierzchnia powoduje powstawanie pęcherzyków powietrza przy
zanurzaniu w cieczy, dlatego:
odtłuścić próbkę ciała stałego odporną na działanie rozpuszczalników,
regularnie czyścić wszystkie zanurzane elementy i nie dotykać ich palcami.
Próbek ciała stałego (szczególnie przedmiotów płaskich) nie należy ustawiać na
szalce na próbki poza cieczą, ponieważ w trakcie wspólnego zanurzania powstają
pęcherzyki powietrza.
6.2.2 Próbka ciała stałego
Jeżeli próbka posiada zbyt dużą objętość i została zanurzona w cieczy, poziom
cieczy w menzurce szklanej ulega podniesieniu. Powoduje to zanurzenie części
zawieszenia szalki na próbki, a tym samym zwiększenie wyporu. W wyniku tego
masa próbki w cieczy staje się mniejsza.
Nie można mierzyć próbek o zmiennej objętości lub wchłaniających ciecze.
AES-A01N-BA-pl-1210 20
6.2.3 Ciecze
W zasadzie ciała stałe są tak mało wrażliwe na wahania temperatury, że wynikające
z nich zmiany gęstości nie są uwzględniane. Ponieważ jednak oznaczanie gęstości
ciał stałych wykonywane jest z wykorzystaniem „zasady Archimedesa” za pomocą
cieczy pomocniczej, jej temperaturę należy uwzględnić. W przypadku cieczy temperatura ma silniejszy wpływ i w większości przypadków powoduje zmiany
gęstości rzędu wielkości od 0,1 do 1‰ na każdy °C. Ma to już wpływ na wynik na
trzecim miejscu po przeci nku.
6.2.4 Powierzchnia
Zawieszenie szalki na próbki przebija powierzchnię cieczy. Stan ten ulega zmianie
w sposób ciągły. Jeżeli próbka lub wypornik są względnie małe, napięcie
powierzchniowe pogarsza powtarzalność wyników. Dodanie niewielkiej ilości środka
powierzchniowo-czynnego (środka do mycia naczyń) pozwala na pominięcie napięcia powierzchniowego i zwiększa powtarzalność
6.3 I nform acje ogólne
6.3.1 Gęstość/gęstość względna
Gęstość względna jest to masa ciała badanego dzielona przez masę wody (przy 4°C)
o takiej samej objętości. Dlatego też gęstość względna nie ma żadnej jednostki.
Gęstość jest to masa dzielona przez objętość.
Jeżeli zamiast gęstości cieczy we wzorze wykorzystywana jest gęstość względna,
uzyskuje się błędny wynik. Dla cieczy miarodajna jest tylko jej gęstość.
6.3.2 Dryf wskazania wagi
Dryfowanie (systematyczna zmiana wyników w określonym kierunku) nie ma
żadnego wpływu na wynik końcowy oznaczania gęstości, chociaż wyświetlana masa
dotyczy ważenia w powietrzu. Dokładne wartości wymagane są tylko wtedy, gdy
gęstość cieczy oznaczana jest za pomocą wypornika.
W przypadku zmiany temperatury otoczenia lub lokalizacji wymagane jest justowanie
wagi. W tym celu należy zdjąć zestaw do oznaczania gęstości i przeprowadzić
justowanie wagi ze standardową płytką wagi.
21 AES-A01N-BA-pl-1210
7 Tabela gęstości cieczy
Temperatura
Gęstość ρ [g/cm
3
]
Woda
Alkohol etylowy
Alkohol metylowy
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-pl-1210 22
8 Wskazówki użytkowe
•Do utworzenia powtarzalnej wartości średniej koniecznych jest kilka pomiarów
gęstości.
• Próbkę/wypornik szklany/menzurkę szklaną odporne na rozpuszczalniki należy
odtłuścić.
• Szalki na próbki/wypornik szklany/menzurkę szklaną należy regularnie czyścić,
nie dotykać rękami zanurzanej części.
• Próbkę/wypornik szklany/pincetępo każdym pomiarze należy osuszyć.
• Wielkość próbki należy dopasować do szalki na próbki (idealna wielkość próbki
> 5 g).
• Stosować tylko wodę destylowaną.
• Przy pierwszym zanurzeniu lekko potrząsnąć szalką na próbki i wypornikiem,
w celu uwolnienia ewentualnych pęcherzyków powietrza.
• Koniecznie zwracać uwagę, aby przy ponownym zanurzeniu w cieczy nie
powstawały dodatkowe pęcherzyki powietrza; najlepiej wkładać próbkę za
pomocą pincety.
• Silnie przylegające pęcherzyki powietrza ściągnąć za pomocą pincety lub innego
środka pomocniczego.
• Aby uniknąć przylegania pęcherzyków powietrza, próbkę o chropowatej
powierzchni należy wcześniej wygładzić.
• Zwracać uwagę na to, aby w trakcie ważenia na górną szalkę na próbki nie
kapała woda z pincety.
• Aby zredukować naprężenie powierzchniowe wody i tarcie wody o drut, do cieczy
pomiarowej dodać trzy krople dostępnego w handlu środka powierzchniowo-
czynnego (środek do mycia naczyń) (zmianę gęstości wody destylowanej w
wyniku dodania środka powierzchniowo-czynnego można pominąć).
• Próbki owalne można łatwo chwycić pincetą za zarysy karbów.
• Gęstość porowatych substancji stałych można oznaczyć jedynie w przybliżeniu.
W trakcie zanurzania w cieczy pomiarowej nie całe powietrze zostaje wyparte
z porów, co prowadzi do błędów wyporu.
• Aby uniknąć silnych wstrząsów wagi, próbkę należy wkładać ostrożnie.
• Unikać wyładowań statycznych, np. korpus (wypornik) szklany czyścić tylko za
pomocą bawełnianej ściereczki.
• Jeżeli gęstość ciała stałego różni się jedynie niewiele od wody destylowanej, jako
ciecz pomiarową można zastosować etanol. Ale wcześniej należy sprawdzić, czy
próbka jest odporna na rozpuszczalniki. Ponadto w trakcie prac z etanolem
należy koniecznie przestrzegać obowiązujących przepisów bezpieczeństwa.
• Ostrożnie obchodzić się z korpusami (wypornikami) szklanymi (utrata roszczeń
gwarancyjnych w przypadku uszkodzenia).
• W celu uniknięcia uszkodzeń zestawu do oznaczania gęstości powodowanych
korozją, nie pozostawiać go zanurzonego w cieczy przez dłuższy okres czasu.
23 AES-A01N-BA-pl-1210
Loading...
+ hidden pages
You need points to download manuals.
1 point = 1 manual.
You can buy points or you can get point for every manual you upload.