دستگاه چگالی سنج چیست؟ قیمت خرید و فروش انواع و کاربرد آن
دستگاه چگالی سنج یا هیدرومتر ، برای اندازه گیری سریع چگالی نسبی مایعات مختلف مورد استفاده قرار می گیرد . این ابزار شیشه ای ، به شکل یک تنه استوانه ای همراه با یک حباب است که با جیوه و یا گلوله های سربی سنگین شده است . این دستگاه ، یکی از دستگاه های آزمایشگاهی مهم و پر کاربرد است .
مهم ترین و بیشترین کاربرد دستگاه چگالی سنج ، در کارخانه های شراب سازی و آبجو سازی است . تولید کنندگان به کمک این دستگاه ، میزان قند و الکل موجود در محلول را اندازه گیری می کنند .
حباب چگالی سنج موجب می شود این وسیله در مایع مورد اندازه گیری شناور بماند . گلوله های سربی یا جیوه نیز کمک می کنند چگالی سنج در مایع به صورت عمودی یا ایستاده شناور شود . قسمت باریک این وسیله موجب می شود اندازه گیری با دقت و حساسیت بیشتر انجام شود . به این صورت که افزایش یا کاهش مقدار اندکی از چگالی ، موجب می شود ارتفاع چگالی سنج در مایع مورد نظر تغییر کند .
جالب است بدانیم که :
دانستن وزن مخصوص یا همان چگالی مواد مختلف ، از دیرباز مورد توجه دانشمندان و محققان بوده است . ابو ریحان بیرونی برای محاسبه ی چگالی مواد ، دستگاهی را طراحی کرد که حتی امروز هم در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد . اساس کار دستگاه بیرونی بر پایه اصول اساسی هیدروستاتیک است . به این صورت که وقتی جسمی در آب شناور می شود معادل وزن آب هم حجم جسم ، از وزن آن جسم کاسته می شود .
دقت اندازه گیری های ابو ریحان بیرونی در حدی بود که اندازه های به دست آمده از او با اندازه های حاصل از دستگاه های پیشرفته امروزی مطابقت فراوانی دارد .
نکته :
امروزه متناسب با نوع مایع مورد اندازه گیری ، هدف و محیط کار ، چگالی سنج های متفاوتی تولید می شود . از جمله ی این چگالی سنج ها می توان به لاکتومتر ، ساکارومتر ، الکل متر و ترموهیدرومتر اشاره کرد .
در نشریه علمی جهان شیمی فیزیک به بررسی انواع دستگاه های آزمایشگاهی مانند آون ، کوره ، اتوکلاو ، انکوباتور ، هود ، آب مقطر گیری و … پرداخته شده است . در این مقاله به معرفی دستگاه چگالی سنج ، انواع ، کاربرد و قیمت خرید و فروش آن می پردازیم :
- چگالی چیست و چگونه اندازه گیری می شود ؟
- دستگاه چگالی سنج چه کاربرد هایی دارد ؟
- قیمت خرید و فروش دستگاه چگالی سنج
- دستگاه چگالی سنج چه انواعی دارد ؟
- طرز کار دستگاه چگالی سنج چگونه است ؟
چگالی چیست و چگونه اندازه گیری می شود ؟
چگالی از ویژگی های فیزیکی مواد است که مقدار جرم در واحد حجم ماده را مشخص می کند . این ویژگی میزان تراکم ماده را مشخص می کند . چگالی با علامت اختصاری ρنمایش داده شده و از رابطه ی ρ = m/v به دست می آید . در این رابطه ρ چگالی ماده ،m جرم جسم و v حجم ماده است .
در این رابطه جرم برحسب گرم ( g ) و یا کیلوگرم ( kg ) و حجم بر حسب سانتیمتر مکعب ( cm۳ ) و یا متر مکعب ( m۳ ) وارد می شود . به این ترتیب ، چگالی برحسب گرم بر سانتیمتر مکعب ( gr/cm۳ ) یا کیلوگرم بر متر مکعب ( Kg/m۳ ) محاسبه می شود .
نکته :
چگالی دو مایع با یکدیگر یا چگالی یک جسم جامد با یک مایع را می توان به راحتی مقایسه کرد . چنانچه چگالی جسمی کمتر از مایع باشد ، روی آن شناور می‌شود . به عنوان مثال چگالی چوب از آب کمتر است . در نتیجه چوب روی آب شناور می ماند .
دستگاه چگالی سنج چه کاربرد هایی دارد ؟
این دستگاه یکی از دستگاه های آزمایشگاهی مهم و پر کاربرد است . در این قسمت به مهم ترین کاربرد های آن اشاره می کنیم :
- برای تعیین دقیق چگالی ، چگالی نسبی ( وزن مخصوص ) و یا گرانش API مایعات شفاف که ویسکوزیته پایینی دارند ، بسیار مناسب است .
- چگالی مایعات چسبناک را با در اختیار داشتن زمان کافی برای رسیدن به تعادل دمایی ، اندازه گیری می کند .
- چگالی مایعات مات را با استفاده از اصلاح منیسک مناسب ، مشخص می کند.
- چگالی سوخت های خودرویی ، هواپیمایی و دریایی را مشخص می کند . این ویژگی برای سوخت وسایل حمل ونقل بسیار حائز اهمیت است . زیرا ، میزان چگالی بر ذخیره سازی ، کاربری و احتراق تأثیر می گذارد .
- چگالی سنج ها به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند . زیرا ، ارزش تجاری بسیاری از مایعات مانند محلول های شکر ، شربت ها ، اسید سولفوریک و … با چگالی آن ها رابطه ی مستقیم دارد .
قیمت خرید و فروش دستگاه چگالی سنج
به دلیل اهمیت و کاربرد بسیار گسترده ای که انواع دستگاه های چگالی سنج دارند ، کارخانه های بسیاری در داخل و خارج از کشور به تولید آن اقدام کرده اند . قیمت این دستگاه متناسب با نوع تجهیزات و ساختار متفاوت است .
دستگاه های چگالی سنج تولید شده توسط کارخانه های داخل کشور در مقایسه با نمونه های مشابه تولید شده در کارخانه های خارج از کشور قیمت پایین تری دارند . از این رو خرید دستگاه های تولید شده در داخل کشور علاوه بر حمایت از تولیدات داخلی در صرفه جویی ارزی نیز موثر است .
هنگام خرید این دستگاه باید به این نکته توجه شود که محصول از ضمانت معتبر و خدمات پس از فروش برخوردار باشد .
دستگاه چگالی سنج چه انواعی دارد ؟
دستگاه های چگالی سنج متناسب با کاربردی که برای تعیین چگالی مایعات مختلف دارند در انواع گوناگونی تولید می شوند . در این قسمت به مهم ترین و پرکاربرد ترین انواع چگالی سنج می پردازیم :
لاکتومتر یا شیرسنج ( Lactometer ) چیست ؟
لاکتومتر یا شیرسنج ، نوعی چگالی سنج است که برای بررسی میزان خلوص شیر مورد استفاده قرار می گیرد . چگالی شیر به تنهایی نمی تواند اطلاعات درستی از ساخت و ترکیب آن ارائه دهد . زیرا شیر ترکیبات گوناگونی دارد که می تواند سنگین تر و یا سبک تر از آب باشد .
علوه بر این ، تست های دیگری نیز برای تعیین محتوای چربی در ساخت و ترکیب کلی شیر لازم است . این دستگاه در قسمت های صدتایی درجه بندی شده است . پس از ریختن شیر در دستگاه ، اجازه می دهند تا همان جا بماند و خامه روی آن تشکیل شود ، سپس عمق خامه ته نشین شده در درجات کیفیت شیر را تعیین می کنند.
دستگاه بر پایه اصل ارشمیدس استوار است . به این صورت که یک جامد معلق مانده در یک مایع به وسیله یک نیروی مساوی یا وزن مایع جابه جا شده شناور خواهد شد . هنگامی که نمونه شیر در دستگاه ریخته شود ، اگر خالص باشد لاکتومتر در آن شناور می ماند و اگر ناخالص باشد ، لاکتومتر پس از مدتی در آن فرو می رود .
الکل سنج ( Alcoholometer ) چیست ؟
الکل سنج نوعی چگالی سنج است که از آن ، برای تعیین میزان الکل مایعات استفاده می شود. روش های مختلفی برای تخمین و اندازه گیری مقدار الکل موجود در مایعات وجود دارد . اساس کار الکل سنج ها بر پایه ی درصد های حجمی از الکل پتانسیل است . الکل پتانسیل را که به وسیله قند های حل شده ایجاد می شود ، قبل و بعد از تخمیرسازی قرائت می کنند . مقدار تقریبی الکل ، با کم کردن قرائت پس از تخمیرسازی از قرائت قبل از تخمیر سازی مشخص می شود .
ساکارومتر ( Saccharometer ) چیست ؟
ساکارومتر ، چگالی سنجی است که برای تعیین مقدار قند در یک محلول مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه توسط توماس تامسون کشف و اختراع شده است . این وسیله معمولا توسط تولید کنندگان مشروب و آبجو مورد استفاده قرار می گیرد .
بنجامین مارتین اولین کسی بود که ساکارومتر را اختراع کرد . در سال ۱۷۷۰ میلادی جیمز باوراستوک برای اولین بار برای آبجوسازی مورد استفاده قرار داد . کاربرد این وسیله توسط جان ریچاردسون در سال ۱۷۸۴ میلادی متداول شد .
محلولی که قند بیشتر دارد متراکم تر است . از این رو ، حباب دستگاه بیشتر شناور می ماند . اگر قند محلول کمتر باشد ، تراکم و چگالی آن کمتر است و حباب کمتر شناور می ماند .
ترموهیدرومتر ( Thermohydrometer ) چیست ؟
ترموهیدرومتر ، چگالی سنجی است که مجهز به یک دماسنج در قسمت شناور است . معمولا از این دستگاه برای اندازه گیری چگالی فرآورده های نفتی مانند نفت های سوخت استفاده می شود .
معمولا نمونه در یک لوله یا مخزن گرما داده می شود . چگالی به دما بستگی دارد . هر چه دمای نمونه بیشتر باشد چگالی آن کمتر است . نفت های سبک را در مخزن ها یا لوله های خنک کننده قرار می دهند . نفت های خیلی سبک با اجزای خیلی فرار را در یک محفظه با حجم متغیر قرار داده و به وسیله ی نمونه گیری پیستون شناور ، اندازه گیری می کنند .
چگالی سنج مدل ADM-BR چیست ؟
برای اندازه گیری چگالی سیال در شرایط محیطی ، از این دستگاه استفاده می شود . در این نوع از چگالی سنج ، ماده ی سیال به درون یک نگهدارنده ی مدرج منتقل می شود . چگالی سنج به آرامی به درون مایع وارد می شود تا آزادانه شناور بماند . نقطه ای که در آن سطح مایع بدنه ی چگالی سنج را لمس کند ، یادداشت می شود .
این دستگاه ها روی بدنه ی خود درجه بندی چگالی یا وزن مخصوص دارند . به این ترتیب می توان چگالی ماده ی سیال را به راحتی و به صورت مستقیم خواند .
چگالی سنج مدل HTDM-BR چیست ؟
برای استفاده از این مدل چگالی سنج ، نمونه سیال تحت شرایط مخزن به درون محفظه منتقل می شود . سپس وزن کل مجموعه به وسیله ی ترازوی دیجیتال با دقت بالا ، اندازه گیری می شود . چگالی ماده ی سیال از تقسیم وزن به حجم نمونه اندازه گیری می شود .
نکته :
علاوه بر نمونه های ذکر شده ، انواع دیگری از چگالی سنج نیز وجود دارند که عبارتند از : چگالی سنج گرانش خاص ، چگالی سنج مقیاس API ، بومه سنج یا چگالی سنج Baumé ، چگالی سنج مقیاس بریکس ( Brix ) ، چگالی سنج نمک یا شوری سنج ، چگالی سنج خاک .
طرز کار دستگاه چگالی سنج چگونه است ؟
طرز کار دستگاه چگالی سنج این گونه است که ابتدا مایع مورد نظر را درون ظرف بلندی می ریزیم . چگالی سنج را به گونه ای درون ظرف قرار می‌دهیم که به صورت آزادانه شناور بماند. نقطه ای که سطح مایع چگالی سنج را قطع می‌کند ، یادداشت می شود .
معمولا درون قسمت باریک چگالی سنج ، یک درجه کاغذی قرار دارد . به وسیله ی این درجه کاغذی ، وزن مخصوص به صورت مستقیم خوانده می شود .
برای محاسبه ی چگالی مشتقات نفتی سنگین مانند روغن های سوخت ، نمونه را درون ظرفی که دارای دماسنج است ، گرم می کنند . مشتقات نفتی سبک را درون مخزن سرد کننده که معمولا دمای ۱۵ درجه سانتیگراد دارد ، قرار می دهند . مشتقات نفتی خیلی سبک دارای مقادیر زیادی مواد فرار هستند . به همین دلیل ، آن ها را به درون ظرف هایی با حجم متغیر انتقال می دهند . این ظرف ها دارای پیستونی شناور هستند که برای نمونه گیری مورد استفاده قرار می دهند .
چگالی سنج در مایعات سبکی مانند کروزن ، بنزین و الکل ، نسبت به مایعات سنگین مانند شیر ، آب نمک و اسیدها تا عمق بیشتری فرو می رود . به همین دلیل ، باید دو وسیله جداگانه برای مایعات سنگین و سبک در اختیار داشته باشیم .
در بسیاری از صنایع برای افزایش دقت در تعیین چگالی ، از چگالی سنج های متعددی استفاده می‌شود . به عنوان مثال یک چگالی سنج برای محدوده ی ۹۵ تا۱ و یکی دیگر برای محدوده ی۹۰ تا ۹۵ در نظر می گیرند .
