แนวคิดในคำจำกัดความ ABC

Candela Rocío Barbisan | ต.ค. 2021
วิศวกรเคมี

สิ่งสำคัญคือต้องไม่สับสนระหว่างความหนาแน่นกับความเข้มข้น เนื่องจากความเข้มข้นคือปริมาณของตัวถูกละลายที่บรรจุอยู่ในปริมาณของสารละลายหรือตัวทำละลายที่กำหนด การทดลองที่บ้านง่ายๆ ที่เราสามารถทำได้ในบ้านของเราเพื่อกำหนดความหนาแน่นนั้นเกี่ยวข้องกับการผสมน้ำตาลจำนวนหนึ่งกับน้ำแล้วละลายน้ำตาล เพื่อให้สามารถประมาณความหนาแน่นของสารละลายนี้ เราจะต้องนำแก้วที่มีใบปริญญาที่ใช้สำหรับสูตรการทำอาหารมาชั่งแล้วชั่งน้ำหนักเป็น a สมดุล ตาราง.

เมื่อวางแก้วไว้บนสเกลแล้ว มวลของแก้วเปล่านี้จะถูกบันทึกหรือจะ “ทดน้ำหนัก” หากมีฟังก์ชันนี้

จากนั้นจึงนำสารละลายจำนวนหนึ่งมาใส่ไว้ในบีกเกอร์ จากนั้นจึงบันทึกปริมาตรที่วัดได้อย่างแม่นยำในบีกเกอร์ที่สำเร็จการศึกษา แล้วบันทึกมวลที่อยู่ภายในบีกเกอร์ สามารถทำซ้ำได้กับคู่มวลและปริมาตรต่างกัน ด้วยวิธีนี้ มีค่าความหนาแน่นต่างกันเมื่อสร้างความสัมพันธ์ระหว่างมวลกับปริมาตรที่ลงทะเบียน

สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือความหนาแน่นคาดว่าจะเท่ากันในแต่ละจุด เนื่องจากเป็นคุณสมบัติเข้มข้นที่ไม่ขึ้นอยู่กับปริมาณของสารในร่างกาย ในกรณีนี้ ค่าความหนาแน่นสามารถประมาณเป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของคู่มวลและปริมาตรต่างๆ

การประมาณความหนาแน่น

ประสบการณ์เดียวกันนี้สามารถทำซ้ำได้ในห้องปฏิบัติการ โดยทำงานกับวัสดุแก้วที่ผ่านการสอบเทียบแล้วและสมบูรณ์แบบ ปรับเทียบและปรับสมดุลด้วยระดับความแม่นยำที่สูงขึ้น ส่งผลให้การคำนวณโดยประมาณใกล้เคียงกับค่ามากขึ้น จริง. ในทำนองเดียวกัน มีเครื่องมือที่ช่วยให้วัดความหนาแน่นของของเหลวโดยใช้หลักการของอาร์คิมิดีสเป็นแนวคิดพื้นฐาน

โดยทั่วไป ไฮโดรมิเตอร์เป็นแท่งกลวงของวัสดุแก้วที่มีรูขยายในส่วนล่างและมีน้ำหนัก (เช่น ตะกั่ว) นอกจากนี้ยังมี มาตราส่วน จบการศึกษาที่ด้านบน ของมัน ทำงาน และการกำหนดความหนาแน่นขึ้นอยู่กับระดับการทรุดตัวเมื่อจมอยู่ใต้น้ำ เนื่องจากขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของของเหลวที่อยู่ จุ่มลงไปตามหลักการของอาร์คิมิดีส เครื่องมือจะลอยตัวและอ่านค่าที่สอดคล้องกับความหนาแน่นบนสเกล ญาติ. นั่นคือเหตุผลที่เครื่องวัดความหนาแน่นมีสองประเภท แบบสำหรับความหนาแน่นมากกว่าน้ำและน้อยกว่าน้ำ

มีเครื่องมือประเภทอื่นๆ สำหรับการประมาณความหนาแน่น ซึ่งเราสามารถพูดถึงเครื่องวัดความหนาแน่นแบบดิจิทัลและพิคโนมิเตอร์ได้

ปัจจัยที่มีผลต่อความหนาแน่น

อย่างที่เราทราบกันดีว่าความหนาแน่นเป็นคุณสมบัติทางกายภาพและปริมาณสเกลาร์ แต่อะไรที่ทำให้ความหนาแน่นของสารประกอบบางชนิดแปรผันได้? ส่วนใหญ่ปัจจัยของ อุณหภูมิ เป็นพารามิเตอร์สำคัญในการกำหนดความหนาแน่น มันมีเหตุผลมากที่จะ คิดเมื่อเราเพิ่มอุณหภูมิ ความปั่นป่วนของโมเลกุลและการสั่นของโมเลกุลจะเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้อนุภาคมีแนวโน้มที่จะแยกตัวและครอบครองปริมาตรมากขึ้น ดังนั้นความหนาแน่นจะลดลงเนื่องจากปริมาตรมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นในขณะที่รักษาปริมาณของสสารไว้ ในทางกลับกัน หากอุณหภูมิลดลง ปริมาตรจะลดลงและความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้น

นั่นคือเหตุผลที่ ทุกครั้งที่เรานำข้อมูลแบบตารางสำหรับสารบริสุทธิ์หรือสารละลายบางชนิด เราต้องตรวจสอบว่าข้อมูลดังกล่าวอ้างอิงถึงอุณหภูมิที่น่าสนใจ มิฉะนั้น อาจเป็น แก้ไข สำหรับการแก้ไขนั้นจำเป็นต้องคำนึงถึงหลายประการ ปัจจัย เหมือนความร้อนของ การทำให้กลายเป็นไอตัวอย่างเช่น

น้ำเป็นข้อยกเว้นสำหรับสิ่งที่กล่าวมาข้างต้น และเราสามารถตรวจสอบได้อย่างง่ายดายเมื่อเราใส่น้ำที่เป็นของเหลวในช่องแช่แข็ง เนื่องจากน้ำจะแข็งตัวและเพิ่มปริมาตร ด้วยเหตุผลนี้เองที่น้ำแข็งลอยอยู่บนน้ำของเหลว และสิ่งนี้อธิบายได้จากแรงเชื่อมไฮโดรเจนที่ก่อตัวเป็นน้ำ

สุดท้ายในกรณีของของเหลวอัดตัว (ก๊าซโดยทั่วไป) เช่น อากาศสิ่งเหล่านี้จะแปรผันปริมาตรตามความแตกต่างของแรงดัน ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความหนาแน่นอย่างไม่ต้องสงสัย ดังนั้น ในกรณีเหล่านี้ ความหนาแน่นจะขึ้นอยู่กับแรงดันที่กระทำด้วย