Определение видимых сухих веществ по плотности раствора

С изменением содержания сухих веществ в растворе (концентрации раствора) изменяется его плотность, что дает возможность по плотности раствора определить содержание в нем сухих веществ. Для определения плотности раствора часто применяют ареометры и пикнометры, реже – гидростатические весы.

Плотностью вещества (p) называется величина, измеряемая отношением массы данного вещества (m) к его объему (V):

. (3)

Размерность плотности в системе СИ кг/м³. Часто определяют не абсолютную плотность вещества, а относительную, представляющую собой отношение плотности исследуемого вещества к плотности стандартного вещества. В качестве стандартного вещества для жидкостей принимают воду при температуре 4⁰С и давлении 1,013 10⁵ Па. Относительная плотность вещества является безразмерной величиной. Для определения относительной плотности исследуемой жидкости следует массу исследуемого вещества разделить на массу воды, находящейся в одном и том же объеме /3/:

, (4)

где d – относительная плотность исследуемого вещества по отношению к

плотности воды;

p – плотность исследуемого вещества, кг/м³;

p₁ – плотность воды, кг/м³;

m – масса исследуемого вещества, кг;

m₁ – масса воды, кг;

V – объем исследуемого вещества и воды, м³.

Относительная плотность вещества изменяется в зависимости от плотности исследуемого и стандартного вещества и обозначается обычно символом d с соответствующими индексами: ,

t₁ – температура исследуемого вещества;

t₂ – температура воды.

Для одного и того же раствора величина всегда будет больше, чем величина , так как плотность воды при 4⁰С больше, чем при 20⁰С. Для перевода плотности вещества, отнесенной к массе воды при 20⁰С, в плотность, отнесенную к массе воды при 4⁰С и обратно, пользуются следующими формулами:

= · 0,99823; (5)

= · 1,00177, (6)

где 0,99823 – плотность воды при 4⁰С, г/см³;

1,00177 – удельный объем, т.е. объем 1 г воды при 20⁰С, см³/г.

На основании экспериментальных исследований и расчетов составлены таблицы, в которых приведены концентрации растворов различных веществ в зависимости от плотности этих растворов.

В контроле бродильных производств пользуются таблицей зависимости концентрации сахарозы в растворе от плотности раствора.