Hustota - práce s hustoměry a pyknometrem

Otevřít v PDF

4.

HUSTOTA - PRÁCE S HUSTOMĚRY A PYKNOMETREM

(stanovení hustoty kapaliny)
Forma provedení na ZŠ:
žákovský, demonstrační



Časová náročnost:
cca 20 min
Princip:

HUSTOMĚRY:

Přibližné stanovení hustoty kapalin provádíme pomocí hustoměrů. Tato metoda však vyžaduje větší množství kapaliny. Hustoměr (nazývaný také areometr) je ponorné těleso většinou ve tvaru baňky s vystupující stopkou, ve které je umístěna stupnice udávající naměřenou hustotu kapaliny. Hustoměry slouží k měření hustoty kapalin na základě Archimedova zákona. Hustoměry slouží pro provozní a orientační měření při zjišťování hustoty nebo koncentrace určitých druhů kapalných látek. Vyrábějí se v různých měřících rozsazích. Označení kapaliny, pro jejíž měření je hustoměr určen, je obvykle uvedeno na zadní straně stupnice.Mohou být vybaveny i teploměrem.

Postup práce s hustoměrem:
Po opatrném vložení do kapaliny ve válci se musí hustoměr volně vznášet a nedotýkat se stěn nebo dna válce. Hodnotu hustoty odečítáme na stupnici uvedené na hustoměru. Pro analytické účely se používá sada laboratorních hustoměrů s rozsahy měření 0,630 až 2,000 g/cm3 (viz tabulka).


PYKNOMETRY:

Stanovení hustoty pyknometry spočívá na určení hmotnosti známého objemu. Nejprve zvážíme čistý a suchý pyknometr s přesností na +/- 0,001 g,, naplníme příslušnou kapalinou a uzavřeme citlivým vtlačením kapilární zátky, kterou otočíme do označené polohy. Při plnění nesmí v pyknometru zůstat žádné vzduchové bublinky a teplota má být přibližně stejná jako při měření (v žádném případě nemá být vyšší). Protože objem kapaliny se značně mění v závislosti na teplotě, musíme pyknometr temperovat v termostatu. Kapalinu, která by vystoupila z kapiláry, odsajeme čistým filtračním papírem, jenž nezanechává chloupky a po osušení pyknometr zvážíme. Provedeme dvě stanovení a hustotu v g/cm3 při příslušné teplotě ρt vypočítáme podle rovnice:

ρt = m – m0 / Vt

m- hmotnost pyknometru se zkoumanou látkou na vzduchu
m0 - hmotnost pyknometru na vzduchu
Vt - objem pyknometru při teplotě měření
Pomůcky:

pyknometr, filtrační papír, váhy, hustoměry, odměrný válec, teploměr

Chemikálie:

roztok chloridu sodného neznámé koncentrace

Pracovní postup:

HUSTOMĚRY:

  1. Do odměrného válce nalijeme 250 cm3 roztoku chloridu sodného neznámé koncentrace.
  2. Postupně do roztoku ve válci vkládáme hustoměry a zjišťujeme, který je vhodný pro zjištění hustoty zkoumaného roztoku.
  3. Hustotu zjištěnou hustoměrem zapíšeme.

PYKNOMETR:

  1. Vezmeme čistý vysušený pyknometr a zjistíme jeho hmotnost (i se zátkou).
  2. Do připraveného pyknometru nalijemezkoumaný roztok chloridu sodného až po okraj, vložíme zátku a kapičkuna zátce otřeme filtračním papírem.
  3. Pyknometr s roztokem opět zvážíme. Celý postup (body 1-3) opakujeme třikrát. Mezi jednotlivými měřeními pyknometr vždy znovu vymyjeme destilovanou vodou a vysušíme.
  4. Pomocí vzorce (viz výše – Princip) vypočteme hustotu zjištěnou pyknometrem.
  5. Porovnáme hustotu zjištěnou pyknometrem s hustotou naměřenou hustoměrem a následně s údaji v chemických tabulkách, abychom určili koncentraci zkoumaného roztoku chloridu sodného.
Obrázek:

Hustoměr s teploměremHustoměr bez teploměru
obr.1                       obr.2

Otázky a úkoly:

Pokud pracujete s pyknometrem, používáte pro celé měření neustále jeden a tentýž pyknometr, nebo můžete jeden z pyknometrů zvážit a jiný naplnit roztokem? Odpověď zdůvodněte.