Pyknomètre – Wikipedia

Pyknomètre avec thermomètre et capuchon pour réduire l’évaporation, rempli d’iso propanol et de particules de cuivre

Le Pyknomètre (depuis le grec ancien dense «Ravi») est un dispositif de mesure pour déterminer la densité des solides ou des liquides en pesant. Le pyknomètre se compose d’un ballon en verre avec une bougie de broyage spéciale qui contient un mince passage vertical qui contient le capillaire (voir illustration), ^[d’abord] Le volume de remplissage est ajusté avec précision. ^[2]

Al-Bīrūnī (973-1048) a construit le premier pyknomètre.

Le pyknomètre est utilisé pour fournir un volume de liquides reproductible avec précision. ^[2] Après avoir pesé le pyknomètre vide et rempli, la densité de remplissage peut être calculée. ^[3]

• Le pyknomètre doit être complètement propre et sec avant son utilisation.
• Si sa masse vide n’est pas connue, elle doit être déterminée.
• Le navire est rempli si haut que lorsque les trucs s’insèrent, le liquide pénètre à travers le capillaire des trucs.
• Après le remplissage, l’extérieur est bien séché. Le navire et le capillaire doivent être complètement et sans cloques.

Dans toutes les mesures, la température du liquide utilisé est d’une importance significative, car la densité peut changer considérablement en fonction de la température. Par conséquent, le remplissage et le trempage méritent une attention particulière:

• Préploiment avec le liquide
• Compensation de température (par exemple dans le bain-marie de la température souhaitée)
• Insertion du bouchon (solide, sans cloques, remplissage complet du capillaire)
• Peut-être attendre et observer si le miroir est stable à la fin du capillaire
• Sortez de la salle de bain et sèchez bien
• Peser

Afin d’éviter une erreur de mesure en ce qui concerne la différence entre la température externe et la température réelle du milieu contenu dans le pyknomètre, il existe des variantes de pyknomètres qui ont un bras latéral supplémentaire. Un thermomètre Glast à haute résolution à haute résolution est ensuite introduit dans le pyknomètre soit dans ce bras latéral (rarement) ou par l’ouverture régulière (généralement) et détermine ainsi la température exacte du milieu rempli. Dans ce dernier cas, le bras latéral comprend le capillaire disposé verticalement, à travers l’excès de milieu, lorsque le thermomètre inséré dans le pyknomètre rempli.

Le volume de ce pyknomètre est souvent déjà déterminé précisément à la température du fabricant et est coupé directement dans le pyknomètre. Il y a aussi souvent des marques sur le pyknomètre, le thermomètre, les bouchons capillaires et les capuchons, qui marquent la position exacte dans la détermination du volume du fabricant afin de permettre la reproductibilité la plus précise du laboratoire.

Lors de l’examen ou de l’utilisation de liquides organiques au lieu de l’eau, le problème de l’évaporation de ces milieux peut entraîner de grandes fluctuations de densité lors de la manipulation du pyknomètre. Par conséquent, avec certains pyknomètres, il est également possible de mettre un capuchon en verre coupé sur le capillaire afin d’éviter l’évaporation ou de réduire l’espace gazeux disponible pour l’évaporation par rapport à l’air intérieur, généralement à moins de 1 ml.

Les formules spécifiées ci-dessous peuvent être transférées directement à d’autres milieux liquides (par exemple ISO propanol) si les paramètres respectifs de l’eau sont échangés en conséquence.

D’abord le vide, puis le pyknomètre rempli, qui est rempli à 20 degrés Celsius, est pesé.

Ce qui suit s’applique à la détermination de la densité des liquides avec un volume de pyknomètre inconnu:

Peut être

• 
  ${displayStyle m_ {0}}$

  La masse du pyknomètre vide,

• 
  ${displayStyle m_ {1}}$

  La masse du pyknomètre remplie d’eau,

• 
  ${displaystyle m_ {2}}$

  La masse du pyknomètre remplie du liquide à examiner,

• 
  ${displaystyle rho _ {w}}$

  La densité de l’eau à la température donnée,

Ensuite, la densité du liquide survient:

${displayStyle rho _ {fl} = {frac {m_ {2} -m_ {0}} {m_ {1} -m_ {0}}} cdot rho _ {w}}$

Le principe de mesure est basé sur le déplacement du liquide dans le navire en raison du solide ajouté. D’abord, le vide ou le récipient rempli de liquide est pesé, puis le corps à mesurer est donné dans le récipient.

La densité du corps est calculée à partir des différences de poids avec un volume de pyknomètre inconnu:

Peut être

Ensuite, la densité du solide se produit:

${displayStyle rho _ {f} = {frac {(m_ {2} -m_ {0})} {(m_ {1} -m_ {0}) – (m_ {3} -m_ {2})}} CDOT Rho {w}}}}}}}}}$

Mise en œuvre selon Ph. EUR:

1. Le pyknomètre vide et sec est pesé avec des bouchons, le poids
   ${displayStyle m_ {0}}$

   écrit

2. Maintenant, le pyknomètre est rempli d’eau jusqu’à ce que le débordement
3. Maintenant, le pyknomètre est tempéré sans bouchons (généralement 20 ° C ou 25 ° C) et rempli encore et encore jusqu’à ce que le niveau liquide reste à la même hauteur
4. Le bouchon est placé sur le pyknomètre pour que le liquide s’échappe du capillaire, il est séché et pesé à nouveau |
   ${displayStyle m_ {1}}$

   

5. D’après la différence de cette pesée et la précédente, le poids de l’eau en résulte (
   ${displayStyle m_ {1} -m_ {0} = m_ {w}}$

   )

6. Est maintenant sur la densité
   ${displaystyle rho _ {w}}$

   que nous supprimons d’une table pour notre température, le volume exact

   ${displayStyle v_ {p}}$

   du pyknomètre déterminé

20 ° C:

${displaystyle rho _ {w}}$

= 0,9982 g / cm³, 25 ° C:

${displaystyle rho _ {w}}$

= 0,9971 g / cm³

${displayStyle v_ {p} = {frac {m_ {1} -m_ {0}} {rho _ {w}}}}$

• Maintenant, le pyknomètre est rincé avec un solvant éphémère (éthanol, méthanol, acétone ou similaire) et soufflé avec de l’air comprimé – le pyknomètre ne doit pas être séché dans l’armoire sèche, car l’étalonnage pourrait être soulevé au volume spécifié. Si le pyknomètre est à nouveau complètement sec, il est rempli du leader du test jusqu’à ce que

1. Le pyknomètre est tempéré à la même température sans bouchon que l’eau avant le niveau du fluide
2. Après cela, le bouchon est remis pour que le liquide s’échappe du capillaire et séché
3. Maintenant, nous pesons à nouveau |
   ${displaystyle m_ {2}}$

   

4. De la différence de cette pesée et de celle du pyknomètre vide (
   ${displayStyle m_ {2} -m_ {0} = m_ {fl}}$

   ) Nous obtenons le poids du chef de test

5. Ceci est maintenant avec notre volume précédemment calculé
   ${displayStyle v_ {p}}$

   inséré dans la formule

${displayStyle rho _ {fl} = {frac {m_ {2} -m_ {0}} {v_ {p}}}}$

Une autre possibilité de détermination de la densité consiste à déterminer le volume d’un échantillon via le déplacement du gaz (par exemple, l’HE-pyknométrie) et le poids avec une échelle.

1. ↑ Brockhaus ABC Chimie . Veb F. A. Brockhaus Verlag, Leipzig 1965, p. 1144.
2. ↑ ^{un b} Gerhard Meyendorf: Dispositifs de laboratoire et produits chimiques . Personnes et connaissances Volksben Verlag Berlin, 1965, p. 45.
3. ↑ Otto-Albrecht Neumüller (éd.): Römps Chemie -xikon. Bande 5: PL – S. 8. Nouvelle édition éditée et élargie. Franckh’sche Verlagshandlung, Stuttgart 1987, ISBN 3-440-04515-3, pp. 3409–3410.