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固体和液体的密度测定

Overview

资料来源: 实验室的迈克尔 · 埃文斯博士 — — 乔治亚理工学院

其体积的一种物质质量的比率被称为质量密度或简单地说,这种物质的密度。密度被表示在每个卷,如 g/mL 或公斤/米3质量单位。因为一种物质的密度不依赖于物质存在的量,密度是"密集的财产"。

要测量的材料样品的密度,必须确定的质量和体积的样品。对于固体和液体,平衡可以用于测量质量;然而,测定体积的方法是不同的固体和液体。由于液体能流动,并采取其容器的形状,如量筒或容量瓶玻璃器皿可以用来测量液体的体积。不规则形状的固体的体积可以测定浸没在液体中 — — 差异引起的另外的固体体积等于体的体积。

这个演示说明了测量固体和液体密度的方法。使用容量瓶和分析天平,可以确定酒精的浓度。使用一个量筒,分析天平,水作为排开的液体,可以确定锌金属的密度。

Principles

根据定义,所有的物质都有质量及占据卷。一种物质的密度是其质量对其体积的比率。在恒定的温度和压力,一种物质的密度是恒定的。

Equation 1

密度是物质的物质的一种不依赖于目前的量集约化属性。因此,密度可以用于标识一种未知的纯物质,如果参考密度的列表是可用的并且实验者可以选择方便的大量物质一起工作时测量密度。

要测量的密度,它是样品的物质的需要测量其质量和体积。通常在使用分析天平,精密的仪器,依靠重力样本所施加的力的情况下测定质量。容器来存放 (也用于测量体积) 的样品是权衡和针对性,所以只给了样品质量平衡显示屏上出现时样品添加到容器中。

对于液体,这个容器通常是容量瓶里,具有对应于一个特定卷的一个标志。容器是线充满了液体样品,并权衡再三后空瓶具有针对性。密度计测量是测量质量到在瓶上标明的容量的比率。

最坚实的物质是不规则的形状,使体积测定。它是不准确的例如,通过测量其尺寸确定的粉量。而不是直接测量尺寸或像容量瓶使用玻璃器皿,它是有必要做好用液体位移法测量形状不规则的固体的体积。包含一个已知的体积的液体 (其中固体不溶) 的量筒被针对性。固体被添加到缸,和总质量权衡再三确定固体的质量。加入的固体引起的液体,导致新的卷阅读向上位移。固体体积等于液体位移 (之前, 和之后添加固体液体体积的差异) 的体积变化。

Equation 2

对于液体,固体样品的实测的密度对测得的体积测量质量的比率。

Procedure

1.液体乙醇的密度的测定

  1. 在分析天平上干净和干燥 50 毫升容量瓶的地方。
  2. 按"皮重"零"按钮上的平衡。平衡应改为 0.000 g。
  3. 使用滴定管漏斗将 45 毫升的液体乙醇添加到容量瓶。
  4. 使用巴斯德吸管添加最后的 5 毫升的液体,只是直到液体的半月板的底部接触烧瓶上的标记。
  5. 又称容量瓶和记录的大量乙醇。
  6. 为了获得最佳结果,重复步骤 1.1-1.5 倍,获得两个额外的密度测量。

2.固体锌金属的密度的测定

  1. 添加到一个干净、 干燥 100 毫升量筒约 40 毫升的水。记录精确的水的体积。
  2. 在分析天平上放置的缸和水。按"皮重"零"按钮上的平衡。平衡应改为 0.000 g。
  3. 将大约 10 锌颗粒添加到量筒。记录新卷的水加锌颗粒采用液面后加锌 (图 1)。
    Figure 1
    图 1.锌添加到右侧缸导致水位向上流离失所。
  4. 打压平衡缸、 水和锌颗粒。记录锌颗粒的质量。
  5. 为了获得最佳结果,重复步骤 2.1-2.4 倍,获得两个额外的密度测量。

Results

表 1列出使用 50 毫升容量瓶的乙醇对密度的测定结果。密度测量的质量除以 50.0 mL 计算。平均密度计测量了 0.789 ± 0.001 g/mL。表 2列表结果密度测定样品的锌金属使用 100 毫升毕业缸和液体位移法。请注意,被测量的密度是常数 (在实验误差) 内为这两种物质。表 2,具体而言,演示密度是独立的进行研究的物质的量。

审判 大量的乙醇 (g) 体积的乙醇 (毫升) 密度 (g/mL)
1 39.448 50.0 0.789
2 39.392 50.0 0.788
3 39.489 50.0 0.790

表 1。乙醇使用 50 毫升容量瓶密度的测定结果。

审判 大量的锌 (g) 体积的锌 (毫升) 密度 (g/mL)
1 5.6133 0.9 6.2
2 7.6491 1.2 6.3
3 8.2164 1.3 6.3

表 2.使用一个 100 毫升的锌金属样品的密度测定结果毕业缸和液体位移法。

Application and Summary

密度是密集特性的一种物质。因此,密度测量可以用于确定一种未知的纯物质列表可能参考密度是否可用。例如,密度可以用于区分金属相似的外观 (图 2)。

在很低或很高的质量是最好的情况下,密度是物质的关键属性。材料工程师仔细考虑在这些上下文中的施工材料的密度。例如,一些轻量级的笔记本电脑的机构是铝制的至少有致密的金属之一。轻量级的网球拍包含另一种低密度的金属钛。

Figure 2
图 2:铝 (Al) 和锌 (锌) 金属的等效质量金属锌占由于其较高的密度量要小得多。

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Overview

0:49

Principles of Calculating Density of a Substance

2:16

Determination of the Density of a Liquid

3:17

Determination of the Density of a Solid

4:19

Applications

6:54

Summary

此集合中的视频:

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