KERN & Sohn GmbH
Ziegelei 1
D-72336 Balingen
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Libretto d’istruzioni per uso
PLS-A / PLJ-A, PLS-F / PLJ-F, PLE-N
KERN ALT-A02 / PLT A01
Versione 1.0
01/2013
Fax: +49-[0]7433-9933-149
Kit per determinazione di densità
per bilance analitiche e d i precisione
KERN ALT-B,PLT-A, PLT-F, ALS-A / ALJ-A,
I
ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310
KERN ALT-A02 / PLT A01
PLJ-F, PLE-N
I
Sommario:
1 INTRODUZIONE............................................................................................................................. 3
1.1 CONTENUTO DELLA FORNITURA ................................................................................................. 4
2 PRINCIPIO DI DETERMINAZIONE DI DENSITÀ .......................................................................... 5
2.1 GRANDEZZE INFLUENTI E SORGENTI D’ERRORE .......................................................................... 6
3 PREPARAZIONE DE LLA BILANCIA ............................................................................................ 7
4 INSTALLAZIONE DEL KIT PER LA DETERMINAZZIONE DI DENSITÀ .................................... 8
5 DETERMINAZIONE DI DENSITÀ DEI CORPI SOLIDI ............................................................... 10
5.1 BILANCE CON IL DISPLAY GRAFICO (KERN ALT-B, PLT-A, PLT-F) ........................................... 13
5.2 BILANCE CON IL DISPLAY LCD
(KERN
ALS-A / ALJ-A, PLS-A / PLJ-A, PLS-F / PLJ-F, PLE-N) ............................................ 17
Versione 1.0 01/2013
Libretto d’istruzioni per uso
Kit per determinazione di densità
per bilance analitiche e di precisione
KERN ALT-B, PLT-A, PLT-F, ALS-A / ALJ-A, P LS-A / PLJ-A, PLS-F /
6 DETERMINAZIONE DI DENSITÀ DEI LIQUIDI ........................................................................... 20
6.1 BILANCE CON IL DISPLAY G RAFICO (KERN ALT-B, PLT-A, PLT-F) ........................................... 21
6.2 BILANCE CON IL DISPLAY LCD
(KERN
7 CONDIZIONI DI MISURAZIONI PRECISE .................................................................................. 28
7.1 CALCOLO DEI RISULTATI .......................................................................................................... 28
7.2 FATTORI INFLUENTI SULL’ERRO RE DI MI SURAZIONE ................................................................... 28
7.2.1 Bolle d’aria ....................................................................................................................... 28
7.2.2 Temperatura .................................................................................................................... 28
7.2.3 Campione del corpo solido .............................................................................................. 29
7.2.4 Liquidi ............................................................................................................................... 29
7.2.5 Superficie ......................................................................................................................... 29
7.3 INFORMAZIONI GENERALI ......................................................................................................... 29
7.3.1 Densità/densità relativa ................................................................................................... 29
7.3.2 Deriva dell’indicazione di bilanc i a .................................................................................... 29
8 TABELLA DI DENSITÀ DEI LIQUIDI .......................................................................................... 30
9 INDICAZIONI UTILI ...................................................................................................................... 31
ALS-A / ALJ-A, PLS-A / PLJ-A, PLS-F / PLJ-F, PLE-N) ............................................ 25
2 ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310
1 Introduzione
In questo libretto d’istruzioni per l’uso sono descritti solo i lavori che
I kit per la determinazione di densità ALT-02 e PLT-01 differiscono fra loro per il
fissaggio del piatto della bilancia. Si può scegliere il kit per la determinazione di
densità idoneo alla propria bilancia facendo riferimento all’elenco della tabella
seguente.
KERN ALT-A02 KERN PLT-A01
Kit per determinazione di densità
per bilance analitiche e di precisione
d = 0,1 mg / 1 mg
KERN ALT-B / PLT-A / PLT -F,
ALS-A / ALJ-A, PLS-A / PLJ-A,
PLS-F / PLJ-F,
PLE-N
• Al fine di garantire un lavoro infallibile e senza problemi della
bilancia è necessario leggere attentamente il presente libretto
d’istruzioni per l’uso.
•
si eseguiscono con il kit per la determinazione di densità. Ulteriori
informazioni riguardanti l’utilizzo della bilancia sono comprese nel
libretto d’istruzioni per l’uso allegato a ogni bilancia.
Kit per determinazione di densità
per bilance di precisione
d = 10 mg
KERN PLT-A, PLT-F
PLS-A / PLJ-A,
PLS-F / PLJ-F
ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310 3
1.1 Contenuto della fornitura
Galleggiante con scatola per
conservazione
3,356 g/cm3
Immediatamente dopo il disimballaggio è necessario verificare se l’imballaggio e il
kit stesso non abbiano eventuali danni esterni visibili.
Assicurarsi che tutti i pezzi disponibili siano completi.
Sostegno per cestello
immergibile
Cestello immergibile univer s ale
per corpi solidi galleggianti e
cadenti
∅ 70 mm, altezza 95 mm
Sostegno per galleggiante Cilindro graduato in vetro per
determinazione di densità di
corpi solidi
Basetta per recipiente in vetro
∅ 55 mm, altezza 150 mm
Cilindro graduato in vetro per
determinazione di densità di
liquidi
Termometro
4 ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310
Chiave a brugola
ρ =
m
V
ρ =
A
A-B
o
ρ
2 Principio di determinazione di den sità
1
g
cm
3
1
kg
m
3
1
g
l
Le tre grandezze fisiche importanti sono le seguenti: il volume e la massa dei corpi,
nonché la densità delle sostanze. La massa e il volume sono intercollegati
attraverso la densità:
Densità [ρ] è il rapporto della massa [m] al volume [V].
L’unità di densità nel sistema SI è un chilogrammo per un metro cubo (kg/m3).
1 kg/m3 è pari alla densità di un corpo omogeneo il quale con la massa di 1 kg
occupa un volume di un 1 m3.
Le altre unità di misura d’uso frequente sono:
,
,
Utilizzando il nostro kit per la determinazione di densità insieme con le nostre bilance
KERN ABS/ABJ è possibile determinare in modo veloce e sicuro la densità dei corpi
solidi e liquidi. La maniera di funzionamento del kit per la determinazione di densità è
basata sulla “legge di Archimede”:
LA SPINTA DAL BASSO VERSO L’ALTO COSTITUISCE UNA FORZA CHE AGISCE SU UN CORPO
IMMERSO IN UN LIQUIDO. TALE SPINTA È DIRETTAMENTE PROPORZIONALE ALLA FORZA DI
GRAVITÀ DEL LIQUIDO SPINTO DA ESSA VERSO L’ALTO; LA FORZA DI SPINTA AGISCE
VERTICALMENTE IN ALTO.
Perciò il calcolo di densità avviene secondo le formule seguenti:
Determinando la densità dei corpi solidi
Utilizzando le nostre bilance è possibile pesare un corpo solido sia nell’aria [A], che
nell’acqua [B]. Se la densità del liquido spinto verso l’alto [ρo] è nota, la densità del
corpo solido [ρ] viene calcolata in modo seguente:
ρ = Densità campione
A = Massa campione nell’aria
B = Massa campione nel liquido ausiliario
ρ
= Densità di liquido ausiliario
o
ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310 5
ρ =
V
A-B
Determinando la densità dei liquidi
La densità dei liquidi è determinanta attraverso un galleggiante il cui volume [V] è
noto. Il galleggiante viene pesato sia nell’aria [A], sia nel liquido es a minato [B].
Conformemente alla legge di Archimede, un corpo immerso in un liquido riceve una
spinta dal basso verso l’al to [G]. Tale f orza è direttamente propor z i onale all a forza di
peso (peso) del liquido spostato verso l’alto, esercitata dal volume del corpo
immerso.
Il volume [V] del corpo immerso è pari al volume del liquido spostato in alto.
G = Spinta del galleggiante
Spinta del galleggiante =
Massa del galleggiante nell’aria [A] - Massa del galleggiante nel liquido esaminato
[B]
Dunque:
ρ = Densità di liquido di prov a
A = Massa del galleggiante nell’ar ia
B = Massa del galleggiante nel liquido esaminato
V = Volume del galleggiante *
* Se il volume del galleggiante non è noto, è possibile determinarlo misurando la
densità del corpo solido, p.es. nell’acqua, e calcolarlo in modo seguente.
V = Volume del galleggiante
A = Massa del galleggiante nell’ar ia
B = Massa del galleggiante nell’acq ua
ρ
= Densità dell’acqua
W
2.1 Grandezze influenti e sorgenti d’errore
Pressione dell’aria
Temperatura
Cambio di volume del galleggiante
Tensione superfic ial e del liq ui do
Bolle d’aria
Profondità d’immersione del piatto per campioni o del galleggiante
Porosità del corpo solido
6 ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310
3 Preparazione della bilancia
Con il kit per la determinazione di densità instal lat o non è possibi l e eseguire una
calibrazione corretta.
La calibrazione richiesta va eseguita con un piatto normale della bilancia prima
dell’installazione del kit per la determinazione di densità.
Nel caso delle bilance con massa di calibrazione interna (ALT / PLT, ALJ-A, PLJ-A,
PLJ-F), eseguire la calibrazione interna. Al termine della calibrazione riuscita attivare
nel menu la modalità di calibrazione “Calibrazione esterna”. Ciò permetterà di evitare
la necessità d’eseguire la calibrazione interna con il kit per la determinazione di
densità installato.
Nel caso delle bilance con massa di calibrazione estern a (ALS-A, PLS-A, PLS-F,
PLE-N), eseguire la calibrazione esterna.
Per il modo di eseguirla, fare riferimento al libretto d’istruzioni per uso allegato alla
relativa bilancia.
ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310 7
4 Installazione del kit per la determinazione di
di densità e rimettere un piatto di bilancia normale.
densità
• Con il kit per la determ inazione di densità installato non è possi bi le eseguire
Scollegare la bilancia dalla sorgente di alimentazione elettrica.
Rimuovere il piatto nor male dal l a bi lanc i a in maniera dimostrata nell a fig ur a
una calibrazione corretta.
• Al fine di eseguire la calibrazione occorre togliere il kit per la determinazione
sotto.
Modelli ALT, ALS/ALJ Modelli PLE, PLS/PLJ, PLT; d = 0,1 mg – 1 mg
Modelli PLS/PLJ, PLT; d = 10 mg
8 ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310
Installare il kit per la determinazione di densità.
Il kit per la determinazione di densità dei corpi solidi installato — “bi lance di
precisione”
d = 10 mg
d = 0,1 mg – 1 mg
(per corpi solidi vedi il capitolo 5, per liquidi vedi il capitolo . 6)
Il kit per la determinazione di densità dei corpi solidi installato — “bilance analitiche”
ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310 9
5 Determinazione di densità dei corpi solidi
Per determinare la densità dei corpi solidi occorre prima pesare il corpo solido
nell’aria e, successivamente, in un liquido ausiliario dalla densità nota. Dalla
differenza delle masse risulta la spinta che il programma converte in densità.
Come liquido ausiliario di solito viene usata l’acqua distillata o l’etanolo; per i valori di
densità vedi la tabella di riferimento nel cap. 8.
Preparare la bilancia in manier a desc r it ta nel cap. 3 “Installazione del kit per la
determinazione di den si tà”.
Collocare il sostegno del cestello immergibile sul cono del piatto della bilancia.
Collocare la basetta del recipiente in vetro in modo tale che non tocchi il
sostegno del cestello immergibile.
Mettere un cilindro graduato in vetro al centro della basetta. La basetta non
deve toccare né il sostegno né il cestello immergibile.
Appendere il cestello immergibile al suo sostegno. Il cestello dev’essere
appeso centricamente nell’apposito incavo.
Versare del liquido nel cilindro graduato in vetro; versarne tanto che il corpo
solido dopo l’immersione nel cilindro graduato si trovi almeno 1 cm sotto la
superficie del liquido, quindi immergervi il termometro.
Regolare la temperatura di liquido ausiliario/dispositivi/campioni, finché la
temperatura sia stabile. Prendere in considerazione il tempo di
preriscaldamento della bilancia.
Collegare la bilancia alla tensione di alimentazione, viene eseguita
l’autodiagnosi della bilancia. Accendere la bilancia, premendo il tasto ON/OFF
e aspettare la visualizzazione dell’unità di misura - grammi.
10 ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310
Per la determinazione di densità dei corpi solidi è necessario utilizzare un cestello
d > 1 g/cm3
Appendere il cestello immergibile per corpi solidi cadenti in maniera illustrata in
fig. 1.
Liquido
Fig. 1
immergibile universale per corpi solidi galleggianti (d > 1 g/cm3) e cadenti (d <
1 g/cm3).
ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310 11
d < 1 g/cm3
Nel caso dei corpi solidi dalla densità inferiore a 1 g/cm3, è possibile determinare
!
nell’aria.
Appendere il cestello immergibile per corpi solidi galleggianti in modo dimostrato
in figura 2.
Fig. 2
Liquido
la loro densità attraverso due met odi di ffer en ti.
Metodo 1:
Come liquido ausiliario è utilizzato un liquido dalla densità inferiore alla densità
del corpo solido, per esempio l’etanolo dalla densità di circa 0,8 g/cm3.
Il metodo va utilizzato, quando la densità del corpo sol ido differisce solo
leggermente dalla dens i tà dell’ acqua distillata.
Prima di utilizzare l’et a nol o occ orr e v er ific ar e se il suo uso non recherà danno al
corpo solido.
Durante il lavoro con l’etanolo è neccessario rispettare le vigenti norme di
sicurezza.
Metodo 2:
In questo metodo della determinazione di densità il campione non si mette su, ma
sotto il piatto inferiore per campioni. A questo scopo, utilizzando la chiave a
brugola fornita insieme con il kit per la determinazione di densità, occorre
montare inversamente il piatto per campioni del cestello immergibile, come
dimostrato in figura 2.
Se la spinta del campione è così forte da far galleggiare il cestello immergibile, è
necessario caricarlo con un peso supplementare e tarare durante la pesatura
12 ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310
5.1 Bilance con il display grafico (KERN ALT-B, PLT-A, PLT-F)
In modalità di pesatura premere il tasto MENU. Sarà visualizzato il menu
principale.
Premendo i tasti di navigazione , selezionare il punto del me nu “Densità”.
Confermare la selezione, premendo il tasto PRINT, comparirà l’impostazione
attuale.
Premendo i tasti di navigazione , selezionare l’impostazione “Corpo solido”.
Confermare la selezione, premendo il tasto PRINT, comparirà la densità del
liquido ausiliario attualmente impostata (impostazione di fabbrica è 1,0000 g/cm3
per acqua distillata dalla temperatura 20°C).
Per modificare (vedi la tabella, il cap. 8), premere il tasto TARE.
Per cancellare, tenere premuto il tasto TARE. Premendo i tasti di navigazione ,
aumentare o diminuire la cifra. Premendo il tasto TARE, selezionare cifra
successiva. Il processo va ripetuto per ogni cifra.
Confermare la selezione, premendo il tasto PRINT, comparirà l’indicazione per la
determinazione di massa nell’aria.
Se la bilancia non indica lo zero, premere il tasto TARE.
ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310 13
Mettere il campione sul piatto superiore per campioni.
Campione
Aspettare la visualizzazione dell’indice di stabilizzazione [ ], quindi intercettare il
valore di massa, premendo il tasto PRINT.
14 ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310
Aspettare la visualizzazione dell’indicazione per la determinazione di massa del
Campione
campione nel liquido ausiliario. Togliere il campione e, se necessario, azzerare
la bilancia, premendo il tasto TARE.
Mettere il campione sotto il piatto inferiore per campioni e immergere nel liquido
ausiliario, evitando possibilmente di far formarsi bolle d’aria.
Il campione dev’essere immerso per almeno 1 cm nel liquido.
Aspettare la visualizzazione dell’indice di stabilizzazione [ ], quindi intercettare il
valore di massa, premendo il tasto PRINT. Sarà visualizzata la densità del
campione.
ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310 15
Dopo la connessione di una stampante opzionale, il valore indicato può ess ere
Nel caso si verifichino gli errori durante la determi naz i one di densi tà,
stampato, premendo il tasto PRINT.
Esempio di stampato (KERN YKB-01N):
07-09-11 11:14:57
d: 8.0700 g/cm3
comparirà il messaggio “d-----”.
Per eseguire le misurazioni successive, ritornare alla modalità di determinazione
di densità, premendo il tasto MENU.
Ritornare alla modalità di pesatura, premendo il tasto ON/OFF.
16 ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310
5.2 Bilance con il display LCD (KERN ALS-A / ALJ-A, PL S-A / PLJ-A, PLS-F / PLJ-F, PLE-N)
In modalità di pesatura, premere il tasto MENU. Comparirà il primo punto del
menu “count”.
Premere il tasto MENU.
Confermare la selezione, premendo il tasto PRINT, sarà visualizzata
l’impostazione attuale.
Premendo il tasto MENU, selezionare l’opzione “d SoLid”.
Confermare la selezione, premendo il tasto PRINT, sarà visualizzata la densità
di liquido ausiliario attualmente impostata (impostazione di fabbrica è di
1,0000 g/cm3 per acqua distilla ta dalla temperatura di 20°C).
Per modificare impostazione, inserire la densità del liquido di misurazione
premendo i tasti con frecce .
Confermare il valore inserito, premendo il tasto PRINT.
ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310 17
Comparirà l’indicazione per determinazione di massa del campione nell’aria.
Campione
Confermare, premendo il tasto PRINT.
Se la bilancia non indica lo zero, premere il tasto TARE.
Mettere il corpo solido sul piatto superiore per campioni.
Aspettare la visualizzazione dell’indice di stabilizzazione [ ], quindi intercettare il
valore di massa, premendo il tasto PRINT. Sarà visualizzata la densità del
campione PRINT.
Aspettare la visualizzazione dell’indicazione per la determinazione di massa del
campione nel liquido ausiliario.
Confermare, premendo il tasto PRINT.
Togliere il campione e, se necessario, azzerare la bilancia, premendo il tasto
TARE.
18 ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310
Mettere il campione sotto il piatto inferiore per campioni e immergerlo nel liquido
Nel caso si verifichino gli errori durante la determi naz i one di densi tà,
Campione
ausiliario, evitando possibilmente di far formarsi bolle d’aria.
Il campione dev’essere immerso per almeno 1 cm nel liquido.
Aspettare la visualizzazione dell’indice di stabilizzazione [ ], quindi intercettare il
valore di massa del campione nel liquido ausiliario, premendo il tasto PRINT.
Sarà visualizzata la densità del campione.
Dopo la connessione di una stampante opzionale, il valore indicato può ess ere
stampato, premendo il tasto PRINT.
Esempio di stampato (KERN YKB-01N):
d: 2.0000 g/cm3
Ritorno in modalità di pesatura
Premere il tasto ON/OFF.
Oppure avviare un nuovo ciclo di misurazione, premendo il tasto MENU.
comparirà il messaggio “d-----”.
ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310 19
6 Determinazione di densità dei liquidi
Per la determinaz i one di densi tà dei liquidi è utilizzato il galleggiante da un volume
noto. Il galleggiante in vetro viene prima pesato nell’aria, quindi nel liquido la cui
densità va determinata. Dalla differenza delle masse risulta la spinta che il
programma converte in densità. Preparare la bilancia in modo descritto nel capitolo
“Installazione del kit per la determinazione di densità”.
Collocare il sostegno di cestello immergibile sul cono del piatto della bilancia.
Collocare la basetta del recipiente in vetro in modo tale che non tocchi il
sostegno del cestello immergibile.
Mettere un cilindro graduato in vetro al centro della basetta. Appendere un
termometro.
Preparare un galleggiante.
Regolare la temperatura di liquido ausiliario/dispositivi/campioni, finché la
temperatura sia stabile. Prendere in considerazione il tempo di
preriscaldamento della bilancia.
Collegare la bilancia alla tensione di alimentazione, viene eseguita
l’autodiagnosi della bilancia. Accendere la bilancia, premendo il tasto ON/OFF
e aspettare la visualizzazione dell’indicazione di unit à di misur a - grammi.
20 ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310
6.1 Bilance con il display grafico (KERN ALT-B, PLT-A, PLT-F)
3,1000 g/cm3
In modalità di pesatura premere il tasto MENU. Sarà visualizzato il menu
principale.
Premendo i tasti di navigazione , selezionare il punto del me nu “Densità”.
Confermare la selezione, premendo il tasto PRINT, comparirà l’impostazione
attuale.
Premendo i tasti di navigazione , selezionare l’impostazione “Liquido”.
Confermare la selezione, premendo il tasto PRINT, comparirà la densità del
galleggiante attualmente impostata (impostazione di fabbrica è di 3,0000 g/cm3).
Leggere la densità del galleggiante dalla scatola di conservazione ed inserirne il
valore.
Per cancellare, tenere premuto il tasto TARE. Premendo i tasti di navigazione ,
aumentare o diminuire la cifra. Premendo il tasto TARE, selezionare cifra
successiva. Il processo va ripetuto per ogni cifra.
Confermare la selezione, premendo il tasto PRINT, comparirà l’indicazione per la
determinazione di massa del galleggiante nell ’ar i a.
Se la bilancia non indica lo zero, premere il tasto TARE.
ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310 21
Appendere il galleggiante.
Aspettare la visualizzazione dell’indice di stabilizzazione [ ], quindi intercettare il
valore di massa, premendo il tasto PRINT.
Aspettare la visualizzazione dell’indicazione per la determinazione di massa del
galleggiante nel liquido ausiliario. Togliere il galleggiante e, se necessario,
azzerare la bilancia premendo il tasto TARE.
Riempire il cilindro graduato di liquido esaminato.
22 ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310
Immergere il galleggiante nel liquido esaminato, evitando di far formarsi le bolle
d’aria.
Il galleggiante dev’essere immerso per almeno 1 cm nel liqui do.
Aspettare la visualizzazione dell’indice di stabilizzazione [ ], quindi intercettare il
valore di massa, premendo il tasto PRINT. Sarà visualizzata la densità del
liquido esaminato alla temperatura indicata sul termometro.
ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310 23
Nel caso si verifichino gli errori durante la determi naz i one di densi tà,
comparirà il messaggio “d-----”.
07-09-11 11:14:57
d: 0.9748 g/cm3
Dopo la connessione di una stampante opzionale, il valore indicato può essere
stampato, premendo il tasto PRINT.
Esempio di stampato (KERN YKB-01N):
Per eseguire le misurazioni successive ritornare alla modalità di determinaz ione
di densità, premendo il tasto MENU.
Ritornare alla modalità di pesatura, premendo il tasto ON/OFF.
24 ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310
6.2 Bilance con il display LCD
3,1000 g/cm3
(KERN ALS-A / ALJ-A, PL S-A / PLJ-A, PLS-F / PLJ-F, PLE-N)
In modalità di pesatura, premere il tasto MENU. Comparirà il primo punto del
menu “count”.
Premere il tasto MENU.
Confermare la selezione, premendo il tasto PRINT, sarà visualizzata
impostazione attuale.
Premendo il tasto MENU selezionare l’opzione “d Liquid”.
Confermare la selezione, premendo il tasto PRINT, comparirà la densità del
galleggiante attualmente impostata (impostazione di fabbrica è di 3,0000 g/cm3).
Leggere la densità del galleggiante dalla scatola per conservazione od
appensione ed inserirla.
Per cancellarne il valore, tenere premuto il tasto TARE. Premendo i tasti di
navigazione , aumentare o diminuire la cifra. Premendo il tasto TARE,
selezionare cifra successiva. Il processo va ripetuto per ogni cifra.
ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310 25
Confermare il valore selezionato, premendo il tasto PRINT, comparirà
l’indicazione per la determinazione di massa del galleggiante nell’aria.
Confermare, premendo il tasto PRINT.
Se la bilancia non indica lo zero, premere il tasto TARE.
Appendere il galleggiante al centro.
Aspettare la visualizzazione dell’indice di stabilizzazione [ ], quindi intercettare il
valore di massa, premendo il tasto PRINT.
Aspettare la visualizzazione dell’indicazione per la determinazione di massa del
galleggiante nel liquido esaminato.
Confermare, premendo il tasto PRINT.
Togliere il galleggiante e, se necessario, azzerare la bilancia premendo il tasto
TARE.
Riempire il cilindro graduato di liquido esaminato.
26 ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310
Immergere il galleggiante nel liquido esaminato, evitando di far formarsi le bolle
Nel caso si verifichino gli errori durante la determi naz i one di densi tà,
d’aria.
Il galleggiante dev’essere immerso per almeno 1 cm nel liquido.
Aspettare la visualizzazione dell’indice di stabilizzazione [ ], quindi intercettare il
valore di massa del galleggiante nel liquido esaminato, premendo il tasto PRINT.
Sarà visualizzata la densità del liquido esaminato alla temperatura indicata sul
termometro.
Dopo la connessione di una stampante opzionale, il valore indicato può essere
stampato, premendo il tasto PRINT.
Esempio di stampato (KERN YKB-01N):
d: 2.0000 g/cm3
Ritorno alla modalità di pesatura
Premere il tasto ON/OFF.
Oppure avviare un nuovo ciclo di misurazione, premendo il tasto MENU.
comparirà il messaggio “d-----”.
ALT-A02/PLT-A01-BA-i-1310 27
ρ =
A
A-B
o
ρ
7 Condizioni di misurazioni precise
Durante la determinazione di densità ci sono molte possibilità del verificarsi di errori.
Per ottenere i risultati precisi utilizzando questo kit per la determinazione di densità
collegato con la bilancia, è necessario avere una conoscenza approfondita della
materia e mantenere debita prudenza.
7.1 Calcolo dei risultati
Durante la determinazione di densità con la bilancia, i risultati sono visualizzati
sempre con 4 posti dopo la virgola. Tuttavia ciò non vuol dire che i risultati sono
precisi fino all’ultimo posto visualizzato, come durante il calcolo di valore. Di
conseguenza i risultati di pesatura utilizzati per calcoli vanno considerati con debito
criticismo.
Esempio del calcolo di densità del corpo solido:
Per garantire la più alta qualità dei risultati sia il numeratore che il denominatore della
formula seguente devo no essere caratterizzati da una precisione richiesta. Se uno di
essi non è stabile oppure è errato, il risultato è anche instabile ed err ato.
ρ = Densità di campione
A = Massa di campione nell’aria
B = Massa di campione nel liquido ausiliare
ρ
= Densità nel liquido ausiliare
o
7.2 Fattori influenti sull’errore di misurazione
7.2.1 Bolle d’aria
Una piccola bolla d’aria dal diametro di 1 mm causa una spinta pari a 0,5 mg, mentr e
una bolla d’aria dal diametro di 2 mm origina già una spinta di 4 mg.
Pertanto è importante che ai corpi solidi o galleggianti immersi nel liquido non
aderiscano bolle d’aria.
La superficie coperta di olio provoca la formazione di bolle d’aria durante
l’immersione, per cui è necessario:
sgrassare il campione del corpo solido resistente all’azione dei solventi,
pulire regolarmente tutti gli elementi destinati a essere immersi e non toccarli
con le dita.
I campioni del corpo solido (specialmente oggetti piatti) non si devono mettere sul
piatto per campioni fuori dal liquido, perché durante la loro immersione comune si
formano le bolle d’aria.
7.2.2 Temperatura
I corpi solidi sono di solito insensibili ai cambiamenti di temperatura, perciò le
alterazioni di densità che ne conseguono sono trascurabili. In realtà, però, è
necessario badare alla temperatura del liquido usato per la determinazione di densità
dei corpi solidi, in quanto ogni cambio di temperatura di 1 °C provoca un cambio di
densità che va dall’0,1 all’1%. Quest’effetto influisce sulla terza posizione decimale
del risultato.
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7.2.3 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. Per ciò una parte dell a sospe nsi on e
del piatto per campioni viene immersa e di conseguenza viene incrementata la spinta
verso l’alto. Di conseguenza il peso del campione nel liquido diminuisce.
Non è possibile eseguir e misurazioni dei campioni dal volume mutevole o assorbenti
i liquidi.
7.2.4 Liquidi
In principio i corpi solidi sono così poco sensibili alle oscillazioni di temperatura che i
cambiamenti di densità che ne conseguono non si prendono in considerazione.
Siccome però la determinazione di densità dei corpi solidi è realizzata secondo la
“legge di Archimede”, utilizzando il liquido ausiliario, la sua temperatura va presa in
considerazione. Nel caso dei liquidi, l’influsso della temperatura è più forte e nella
maggior parte dei casi causa i cambiamenti d’ordine di grandezza che spazia dall’
0,1 fino all’1‰ per ogni grado centigrado. Ciò influisce già sul risultato al terzo posto
dopo la virgola.
7.2.5 Superficie
La sospensione del piatto per campioni perfora la superficie del liquido. Questo stato
è continuamente modificato. Se il campione o il galleggiante sono relativamente
piccoli, la tensione superficiale peggiora la riproducibilità dei risultati. L’aggiunta al
liquido di poca quantità di un tensioattivo (detersivo) permette di omettere all a
tensione superficial e e fa aumentare la riproducibilità.
7.3 Informazioni generali
7.3.1 Densità/densità relativa
La densità relativa è la massa del corpo esaminato diviso per la massa dell’acqua
(alla temp. di 4°C) di uguale volume. Per cui la densità relativa non ha unità propria.
La densità è il peso diviso per il volume. Se invece della densità di liquido nella
formula di calcolo è utilizzata la densità relativa, si ottiene il risultato errato. Per un
liquido solo la sua densità è un parametro autorevole.
7.3.2 Deriva dell’indicazione di bilancia
La deriva, ossia un sistematico cambiamento di risultati in una determinanta
direzione non esercita alcun influsso sul risultato finale della determinazione di
densità, anche se il peso visualizzato si riferisce alla pesatura nell’aria. I valori precisi
sono richiesti solo quando la densità del liquido è determinata attraverso un
galleggiante.
Nel caso del cambio di temperatura ambiente o di ubicazione, la calibrazione della
bilancia si rende necessaria. A tal fine è necessario togliere il kit per determinazione
di densità ed eseguire la calibrazione della bilancia con un piatto di bilancia normale.
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8 Tabella di densità dei liquidi
Temperatura
Densità ρ [g/cm3]
Acqua
Alcool etilico
Alcool metilico
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]
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9 Indicazioni utili
• Per creare un valore medio riproducibile si devono effettuare alcune misurazioni
di densità.
• Campione/galleggiante/cilindro graduato in vetro resistenti ai solventi vanno
sgrassati.
• Piatto per campioni/ galleggiante/cilindro graduato in vetro si devono pulire
regolarmente senza toccare con le mani elemento che viene immerso.
• Campione/galleggiante/pinzetta vanno essicati dopo ogni misurazione.
• Grandezza del campione va adattata al piatto per campioni (grandezza ideale del
campione > 5 g).
• Utilizzare esclusivamente l’acqua distil lat a.
• Alla prima immersione è necessario scuotere leggermente il piatto per campioni e
il galleggiante al fine di liberare bolle d’aria che si sono eventualmente formate.
• È indispensabile prevenire la formazione di bolle d’aria durante le immersioni
successive, inserendo il campione preferibilmente con una pinzetta.
• Eliminare eventuali bolle d’aria fortemente aderenti alle superfici con la pinzetta o
con un altro strumento ausiliario.
• Al fine di prevenire l’adesione di bolle d’aria, occorre prima levigare la superficie
porosa del campione.
• Fare attenzione a che durante la pesatura l’acqua non cada dalla pinzetta sul
piatto superiore per campioni.
• Al fine di ridurre la tensione superficiale dell’acqua e l’attrito del liquido contro il
filo, aggiungere al liquido ausiliare tre gocce di un tensioattivo disponibile nel
commercio (detersivo per lavaggio dei piatti); l’alterazione di densità dell’acqua
distillata dovuta all’aggiunta del tensioattivo è trascurabile).
• Campioni a forma ovale si lasciano facilmente prendere con dorsi di intaccature
della pinzetta.
• È possibile determinare solo aprossimativamente la densità di sostanze porose.
Durante la loro immersione nel liquido ausiliare una parte dell’aria rimane nei pori
superficiali il che è causa di errori relativi alla spinta.
• Al fine di evitare forti scosse alla bilancia, il campione va messo con cautela.
• Evitare le scariche statiche; p.es., pulire il galleggiante in vetro esclusivamente
con uno strofinaccio in cottone.
• Se la densità del corpo solido differisce poco da quella dell’acqua distillata, è
possibile utilizzare l’etanolo come liquido ausiliario. Però, prima di utilizzare
l’etanolo, occorre accertarsi che il campione sia resistene all’azione dei solventi.
Inoltre durante i lavori con l’etanolo è indispensabile rispettare le vigenti norme di
sicurezza.
• Procedere con cautela con i galleggianti in vetro (perdita di pretese di garanzia
nel caso di causazione di un danno).
• Al fine di evitare danni al kit per la determinazione di dens it à dov ut i al l a
corrosione, non lasciarlo immerso nel liquido per un periodo più lungo.
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