آزمون تعیین میزان دانسیته چیست؟
آزمون تعیین میزان دانسیته به روش وزن و حجم‌سنجی با استفاده از نسبت جرم به حجم ماده انجام می‌شود. در این آزمون، ابتدا جرم نمونه با استفاده از ترازوی حساس اندازه‌گیری شده و سپس حجم آن با بهره‌گیری از ابزارهایی نظیر استوانه مدرج یا پیکنومتر تعیین می‌گردد. نسبت این دو کمیت، مقدار دانسیته را مشخص می‌سازد.
این روش به دلیل سادگی اجرا، هزینه پایین و امکان به‌کارگیری برای مواد جامد و مایع، در بسیاری از آزمایشگاه‌های صنعتی و تحقیقاتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته باید توجه داشت که دقت نتایج آزمون تعیین میزان دانسیته به عواملی همچون دمای محیط، دقت ابزار اندازه‌گیری و مهارت کاربر بستگی دارد؛ به‌ویژه در مواردی که ماده دارای ویسکوزیته بالا یا ترکیب‌های فرّار باشد. بر اساس تجربه، رعایت استانداردهای آزمایشگاهی و کالیبراسیون صحیح تجهیزات نقش تعیین‌کننده‌ای در صحت آزمون تعیین میزان دانسیته دارد.
جهت دریافت خدمات و مشاوره رایگان با نیکوفامد تماس بگیرید.
مراحل تعیین دانسیته مایعات به روش وزن و حجم‌سنجی
آماده‌سازی ابزار
یک پیکنومتر خشک و تمیز انتخاب کنید. اگر در دسترس نیست، می‌توان از استوانه مدرج با دقت بالا استفاده کرد.
ابزار باید در دمای محیط پایدار قرار گرفته باشد (معمولاً ۲۰ یا ۲۵ درجه سلسیوس).
وزن ظرف خالی
پیکنومتر یا ظرف انتخاب‌شده را روی ترازوی تحلیلی قرار دهید و وزن خالی آن را یادداشت کنید.
پر کردن با مایع
مایع مورد نظر را به‌آرامی در ظرف بریزید تا به علامت کالیبره‌شده برسد.
در صورت استفاده از پیکنومتر، مراقب باشید حباب هوا در دهانه ایجاد نشود.
وزن ظرف پر
ظرف حاوی مایع را وزن کرده و جرم مایع را از اختلاف دو وزن به‌دست آورید.
محاسبه دانسیته
دانسیته=تغییر حجم (cm3)/جرم جامد (g)
طبق تجربه، همیشه دمای محیط باید با دماسنج آزمایشگاهی چک شود. چون تغییرات حتی ۲-۳ درجه‌ای، به‌ویژه در مایعات آلی، باعث انحراف معنی‌دار در نتیجه می‌شود. اگر مایع ویسکوز باشد (مثلاً گلیسیرین)، بهتر است آن را کمی گرم کنید تا بهتر در ظرف جریان یابد و حباب ایجاد نشود.
جهت کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با آزمون های فیزیک و شیمیایی کلیک کنید.
مراحل تعیین دانسیته جامدات نامحلول در آب (به روش جابه‌جایی مایع)
آماده‌سازی
یک استوانه مدرج با حجم مناسب انتخاب کرده و مقداری آب مقطر در آن بریزید.
سطح اولیه مایع را یادداشت کنید (V₁).
وزن نمونه جامد
نمونه جامد را خشک و تمیز کرده و وزن آن را با دقت ثبت نمایید.
افزودن نمونه به استوانه
جامد را به‌آرامی درون آب بیندازید (اطمینان حاصل کنید که حباب هوا در اطراف آن باقی نماند).
خواندن حجم نهایی
حجم جدید سطح مایع را بخوانید و اختلاف حجم (V₂ – V₁) را به‌عنوان حجم جسم جامد یادداشت نمایید.
محاسبه دانسیته
دانسیته=تغییر حجم (cm3)/جرم جامد (g)
طبق تجربه، یکی از خطاهای رایج، باقی‌ماندن حباب‌های هوا روی سطح اجسام جامد است که باعث افزایش حجم ظاهری و کاهش دانسیته می‌شود. توصیه می‌شود قبل از ثبت حجم، چند بار به آرامی دیواره استوانه را ضربه بزنید تا حباب‌ها آزاد شوند.
جهت کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با آزمون اندازه گیری درصد پروتئین کلیک کنید.
در ادامه، جدول روش انجام آزمون تعیین میزان دانسیته به روش وزن و حجم‌سنجی برای مایعات و جامدات نامحلول در آب ارائه شده است. این جدول برای استفاده در محیط‌های آموزشی و آزمایشگاهی کاملاً کاربردی است:
جدول روش تعیین دانسیته مایعات
| مرحله | شرح عملیات | ابزار مورد نیاز | نکات تجربی |
|---|---|---|---|
| 1 | آماده‌سازی ظرف اندازه‌گیری (پیکنومتر یا استوانه مدرج) | پیکنومتر، پارچه خشک، دماسنج | ظرف باید خشک و هم‌دمای محیط باشد. |
| 2 | وزن‌کشی ظرف خالی | ترازو با دقت 0.001 گرم | عدد را دقیق یادداشت کنید. |
| 3 | پر کردن ظرف تا علامت مشخص با مایع | قطره‌چکان یا بشر | از ایجاد حباب در دهانه پیکنومتر جلوگیری شود. |
| 4 | وزن‌کشی ظرف پرشده | ترازو | از دستمال برای خشک کردن بیرون ظرف استفاده شود. |
| 5 | محاسبه جرم مایع (وزن پر – وزن خالی) | – | – |
| 6 | استفاده از حجم مشخص ظرف (مثلاً ۲۵ یا ۵۰ میلی‌لیتر) | – | مطمئن شوید علامت حجم به‌درستی دیده شده است. |
| 7 | محاسبه دانسیته = جرم / حجم | ماشین‌حساب | به واحدها توجه شود (g/cm³) |
جدول روش تعیین دانسیته جامدات نامحلول
| مرحله | شرح عملیات | ابزار مورد نیاز | نکات تجربی |
|---|---|---|---|
| 1 | آماده‌سازی استوانه مدرج و افزودن آب مقطر | استوانه مدرج، آب مقطر | از خواندن دقیق سطح مایع (V₁) مطمئن شوید. |
| 2 | وزن‌کشی نمونه جامد خشک | ترازو | جامد باید بدون گرد و غبار یا رطوبت باشد. |
| 3 | افزودن جامد به استوانه | پنس یا قاشقک | به‌آرامی بیندازید تا از پاشش آب یا ایجاد حباب جلوگیری شود. |
| 4 | خواندن حجم نهایی مایع (V₂) | – | زاویه دید باید مستقیم و در سطح چشم باشد. |
| 5 | محاسبه تغییر حجم (V₂ – V₁) = حجم جسم | – | اگر جسم شناور شد، از وزنه نگه‌دار استفاده کنید. |
| 6 | محاسبه دانسیته = جرم / حجم جابجاشده | ماشین‌حساب | نتایج را با چگالی مرجع مقایسه کنید. |
تفاوت آزمون ویسکوزیته و دانسیته
تفاوت اصلی بین آزمون ویسکوزیته و دانسیته در ماهیت فیزیکی که هر یک اندازه‌گیری می‌کنند، نهفته است.
آزمون ویسکوزیته به بررسی مقاومت سیال در برابر جاری شدن یا تغییر شکل می‌پردازد؛ به عبارت دیگر، ویسکوزیته معیاری برای سنجش مقاومت داخلی مایع در برابر جریان است. این ویژگی به رفتار دینامیکی و خواص جریان سیال مربوط می‌شود و واحد آن معمولاً پاسکال‌ثانیه (Pa·s) یا پواز (Poise) است.
در مقابل، آزمون دانسیته به تعیین جرم واحد حجم ماده اشاره دارد و بیانگر چگالی ماده است. دانسیته نشان‌دهنده میزان جرم موجود در یک حجم مشخص است و واحد آن معمولاً گرم بر سانتی‌متر مکعب (g/cm³) یا کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m³) می‌باشد.
بنابراین، ویسکوزیته بیشتر به ویژگی‌های جریان و مقاومت مایع در برابر تغییر شکل مرتبط است، در حالی که دانسیته نشان‌دهنده چگالی و فشردگی ماده در حجم معین می‌باشد. این دو آزمون هر کدام جنبه‌های متفاوتی از خواص فیزیکی مواد را مورد ارزیابی قرار می‌دهند و در کاربردهای مختلفی به کار گرفته می‌شوند.
| ویژگی | آزمون ویسکوزیته | آزمون دانسیته |
|---|---|---|
| تعریف | اندازه‌گیری مقاومت مایع در برابر جریان و تغییر شکل | اندازه‌گیری جرم واحد حجم ماده |
| ماهیت | خاصیت دینامیکی سیال | خاصیت فیزیکی ماده |
| واحد اندازه‌گیری | پاسکال‌ثانیه (Pa·s)، پواز (Poise) | گرم بر سانتی‌متر مکعب (g/cm³)، کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m³) |
| مرتبط با | جریان و رفتار حرکت مایع | چگالی و فشردگی ماده |
| کاربرد | بررسی خواص جریان مایعات و سیالات | تعیین چگالی مواد جامد، مایع و گازها |
| ابزار مورد استفاده | ویسکومتر، رئومتر | ترازوی دقیق، حجم‌سنج (پیکنومتر) |
آزمایشگاه همکار نیکوفارمد با بهره‌گیری از تجهیزات دقیق و کارشناسان مجرب، آزمون تعیین میزان دانسیته به روش وزن و حجم‌سنجی را مطابق با استانداردهای ملی و بین‌المللی انجام می‌دهد. نیکوفارمد به عنوان آزمایشگاه همکار معتبر، امکان ارائه گزارش‌های قابل استناد برای مراجع نظارتی و صنایع دارویی، غذایی و شیمیایی را فراهم کرده و همواره بر کیفیت و شفافیت نتایج تأکید دارد.