Слово как в химии пишется относительная плотность — однокоренные слова и морфемный разбор слова (приставка, корень, суффикс, окончание):

Измерение истинной плотности

Рассматривая плотность материала строительства, нужно учитывать его истинный показатель. То есть когда структура вещества единицы объема не содержит в себе раковин, пустот и посторонних включений. На практике нет абсолютной однородности, когда, например, бетон заливают в форму. Чтобы определить реальную его прочность, которая напрямую зависит от плотности материала, проводят следующие операции:

  • Структуру подвергают измельчению до состояния порошка. На этом этапе избавляются от пор.
  • Просушивают в при температуре свыше 100 градусов, из пробы удаляют остатки влаги.
  • Остужают до комнатной температуры и пропускают через мелкое сито с размером ячейки в 0,20 х 0,20 мм, придавая однородность порошку.
  • Полученный образец взвешивают на электронных весах высокой точности. Объем вычисляют в объемомере методом погружения в жидкую структуру и измерения вытесненной жидкости (пикнометрический анализ).

Расчет проводят по формуле:

где m — масса образца в г;

V — величина объема в см 3 .

Часто применимо измерение плотности в кг/м 3 .

Объемная плотность

Исследование чистого вещества, разумеется, интересно, но часто ли встречаются чистые вещества? В обыденной жизни мы встречаемся со смесями и сплавами. Как быть в этом случае? Понятие объемной плотности не позволит учащимся сделать типичной ошибки и использовать средние значения плотности веществ.

Пояснить этот вопрос крайне необходимо, дать возможность увидеть, почувствовать разницу между плотностью вещества и объемной плотностью стоит на ранних этапах. Понимание этого различия необходимо в дальнейшем изучении физики.

Крайне интересно это отличие в случае Позволить ребенку исследование объемной плотности в зависимости от уплотнения материала, размера отдельных частиц (гравий, песок и т. д.) можно в ходе начальной исследовательской деятельности.

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации 339 «Безопасность сырья, материалов и веществ» на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного документа, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 12 ноября 2015 г. № 82-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИС0 3166) 004—97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Казахстан

КZ

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Россия

RU

Росстандарт

Таджикистан

TJ

Таджикстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 ноября 2015 г. № 1883-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33453-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2016 г.

5    Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному документу OECD Test № 109:2012 Density о fLiquids and Solids (ОЭСР, Test № 109:2012 Плотность жидкостей и твердых веществ) путем изменения структуры. Сравнение структуры международного документа со структурой настоящего стандарта приведено в дополнительном приложении ДА.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования международного документа для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (пункт 3.5).

Перевод с английского языка (еп).

Степень соответствия — модифицированная (MOD)

6    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Стандартинформ, 2016

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ, ПРЕДСТАВЛЯЮЩЕЙ ОПАСНОСТЬ ДЛЯ

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Определение плотности жидкостей и твердых веществ

Testing of chemicals of environmental hazard.

Determination of the density of liquids and solids

Дата введения — 2016—09—01

РАСЧЕТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Теоретические основы методики определения плотности смешанных растворов сформулированы
в работе []. В основе лежит представление об аддитивности мольных объемов воды и электролита
в соответствии с уравнением

Теория Дебая–Хюккеля дает значение φ = = 18.03 мл при 25°С. Для солей в соответствии с теорией Дебая–Хюккеля используют
уравнение

Значение параметра k рассчитывается в теории Дебая–Хюккеля. Однако в случае расчетов при больших концентрациях
этот параметр заменяется эмпирическим коэффициентом. В наших расчетах этот коэффициент
использован не будет.

В качестве основной базы в нашей работе были взяты данные по плотностям водных растворов
справочника [], где приведены плотности растворов пяти солей при 20°С при плотности воды, равной
0.9982 г/см3. Результаты расчета представлены в . Значения активности воды aw при 25°С были взяты из [].

В основе метода расчета плотности лежит , расчет по которому включает несколько операций. Сначала рассчитывают объем раствора,
включающего 1000 г воды и соответствующую моляльную концентрацию соли

Рассчитывается кажущийся объем соли Vs

Вычисляется среднее значение Vs0 по уравнению

Далее рассчитывается значение плотности dc по уравнению

Рассчитанные величины dc приведены в . Там же проведена оптимизация значений Vs0 по минимуму суммы квадратичных отклонений ddc. Данные свидетельствуют, что значения Vs0 остаются постоянными примерно до концентраций 20 мас. %, а отклонения расчетных значений
плотностей от экспериментальных невелики и среднее отклонение близко к 0.05%. Это
позволяет сделать два вывода. Прежде всего, это свидетельствует о принципиальной применимости
данной методики для расчета плотностей растворов и дает хорошие результаты для растворов
хлоридов и нитратов щелочных и щелочноземельных металлов. Линейная зависимость плотности
раствора от моляльной концентрации в соответствии с позволяет рассчитывать плотности смешанных растворов при различных разбавлениях.
В частности, данная процедура может быть применена для расчета плотности смешанных
растворов с использованием уравнения Гиббса–Дюгема в виде (2).

В этом случае следует заменить обобщенным уравнением

Для расчета активности воды может быть с успехом использовано уравнение

Значения коэффициентов b1, b2, k, n приведены в .

Таблица 2.  

Коэффициенты в уравнении (13)

Раствор b1 k b2 n
NaNO3 0.0319 1 0.0013 2
NaCl 0.033 1 –0.00098 2.1
KNO3 0.0235 0.79 –0.00305 0.85
KCl 0.0289 0.93 –0.00289 1.56
SrCl2 0.0313 0.629 –0.0209 1.945

Представляло интерес также сравнение величин Vs0 со значениями φ из работы []. Как следует из величин отношений Vs0/φ, приведенных в , различие между этими величинами составляет не более 5–10%.

Таблица 3.  
Значения, мл NaCl NaNO3 KCl KNO3
Vs0 17.42 28.87 27.46 38.94
φ 15.82 26.87 26.09 37.07
Vs0 1.101 1.074 1.053 1.050

Определение массы

Масса же тесно связана с инерцией. Если углубляться, то она определяет, какое гравитационное поле создает тело. Эта физическая величина является одной из самых фундаментальных характеристик. Зависит она только от вещества при не релятивистских (то есть близких к световой) скоростях. В отличие от веса, масса не зависит от расстояния до другого объекта, она определяет силу взаимодействия с ним.

Также значение массы объекта инвариантно к системе, в которой определяется. Измеряется в таких величинах, как килограмм, тонна, фунт (не путать с футом) и даже стоун (что по-английски значит «камень»). Все зависит от того, в какой стране человек живет.

Подробная инструкция по определению плотности раствора с известной концентрацией

  1. Подготовьте необходимые материалы и оборудование: плотномер, мерный цилиндр, раствор с известной концентрацией.
  2. Заполните мерный цилиндр раствором до нужного объема и отметьте уровень.
  3. Опустите плотномер в цилиндр с раствором и дайте ему несколько секунд для стабилизации.
  4. Осмотрите показания плотномера и зарегистрируйте их.
  5. Подсчитайте плотность раствора, используя известную формулу: плотность = масса / объем.

Формула для расчета плотности может быть различной, в зависимости от используемых единиц измерения концентрации и плотности. Убедитесь, что выбранная формула соответствует используемым величинам.

Учтите, что температура также может оказывать влияние на плотность раствора. Если это критично для вашего эксперимента, учтите температуру раствора и внесите поправки в расчеты.

Повторите процесс несколько раз, чтобы получить более точные результаты. Если показания плотномера сильно различаются, убедитесь, что он правильно настроен и в хорошем состоянии.

Определение плотности раствора при известной концентрации позволяет:

1. Определить чистоту вещества.
2. Контролировать качество продукции в процессе производства.
3. Определить массовую долю компонентов в растворе.
4. Проводить анализ различных смесей и реакций.
5. Производить рецептуру и расчеты для получения нужных концентраций растворов.

В химическом анализе и научных исследованиях плотность раствора играет важную роль, так как она может быть использована для определения содержания различных компонентов в растворе. Также плотность может быть использована для определения концентрации растворов, что полезно в медицине, фармацевтике и других отраслях, где точность дозировки и контроль концентрации играют решающую роль.

Познание методов определения плотности раствора при известной концентрации открывает широкие возможности для исследований, разработок и производства новых материалов и продуктов. Практическое применение данного метода помогает улучшить качество и эффективность работы в различных сферах деятельности, обеспечивает контроль процессов и повышает эффективность различных технологических процессов.

Способы выражения концентрации растворов

Количественное содержание компонента раствора, отнесенное к определенной массе или к определенному объему раствора или растворителя, называется концентрацией этого компонента. При этом содержание растворенного вещества обычно выражают в единицах массы, в молях или в эквивалентах.

Процентная концентрация (по массе) — это число единиц массы растворенного вещества, содержащихся в 100 единицах массы раствора. (Ниже процентная концентрация обозначена С%.) Так, 20% водный раствор КОН содержит 20 единиц массы КОН и 80 единиц массы воды.

Молярная концентрация (молярность) выражается числом молей растворенного вещества в 1 л раствора и обозначается буквой М или См.

Моль — единица количества вещества. Моль — это количество вещества системы, содержащее столько молекул, атомов, ионов, электронов или других структурных единиц, сколько содержится атомов в 0,012 кг изотопа углерода 12С (6,022*10 в 23). Масса вещества, содержащаяся в 1 моле данного простого или сложного вещества, называется мольной массой. Мольная масса вещества, выраженная в граммах на моль, имеет то же численное значение, что и его относительная молекулярная масса.

Число молей простого или сложного вещества n находят из отношения массы m этого вещества в рассматриваемой системе к его мольной массе М:

Произведение объема раствора, выраженного в миллилитрах, на его молярность равно числу миллимолей растворенного вещества.

Эквивалентная концентрация (нормальность) выражается числом эквивалентов растворенного вещества в 1 л раствора и обозначается буквами N, н. или Сн.

Эквивалентом вещества называется такое его количество, которое в данной реакции равноценно (эквивалентно) 1 молю атомов водорода (1,0079 г). Масса 1 эквивалента называется эквивалентной массой.

Выражение концентрации растворов в единицах нормальности значительно упрощает вычисление объемов растворов количественно реагирующих друг с другом веществ. Эти объемы обратно пропорциональны их концентрациям, выраженным в единицах нормальности:

Произведение объема раствора, выраженного в миллилитрах, на его нормальность равно числу миллиэквивалентов растворенного вещества.

Концентрацию растворов выражают также через титр, т. е. массой (в г или мг) вещества, содержащегося в 1 мл раствора, и обозначают буквой Т. Найденную величину называют титром по растворенному (рабочему) веществу. В аналитической практике пользуются также титром по анализируемому веществу, т. е. массой (в г или мг) анализируемого вещества, эквивалентной тому количеству реагента, которое содержится в 1 мл раствора.

Например, титр 0,1 н H2SO4 (эквивалентная масса H2SO4 = 49,04 г/моль) равен:

При титровании этим раствором NaOH титр H2SO4, выраженный по анализируемому веществу NaOH (эквивалентная масса NaOH = 40,01 г/моль) равен:

Концентрацию растворов часто выражают в единицах моляльности — числом молей вещества, растворенного в 1 кг растворителя. Моляльность обозначают буквой m.

От чего зависит плотность вещества

Плотность зависит от температуры, агрегатного состояния вещества и внешнего давления. Обычно при увеличении давления молекулы вещества утрамбовываются плотнее, следовательно, оно имеет большую плотность. Как правило, рост температуры приводит к увеличению расстояний между молекулами вещества, что понижает плотность. Исключение составляет вода. Так, плотность воды меньше плотности льда. Объяснение кроется в молекулярной структуре льда. Переходя из жидкого состояния в твердое, вода изменяет молекулярную структуру так, что расстояние между молекулами увеличивается, соответственно плотность льда меньше плотности воды.

Если тело является неоднородным, то используют понятие средней плотности ($\left\langle \rho \right\rangle $):

\

Можно встретить понятие плотность тела в точке, такую плотность определяют как:

\

где $\Delta m$ — элементарная масса тела (малая часть массы тела), которая содержит рассматриваемую точку тела; $\Delta V$ — объем этой малой точки. Выражение (3) можно записать как:

\

Плотность газа, который находится при нормальных условиях, можно вычислить, используя формулу:

\

где $\mu $ — молярная масса газа; $V_{\mu }$ — молярный объем.

Единицей измерения плотности в Международной системе единиц (СИ) является килограмм, деленный на кубометр: \=\frac{кг}{м^3}.\]

Плотность в природе может изменяться в очень широком интервале. Считается, то самая низкая плотность у межгалактической среды, около ${\approx 10}^{-31}\frac{кг}{м^3}$. Плотность ядер атомов составляет порядка ${\approx 10}^{17}\frac{кг}{м^3}$. Плотность несоленой воды при температуре $4{\rm{}^\circ\!C}$ считается равной ${10}^3\frac{кг}{м^3}$.

Следует помнить, что если имеется смесь веществ, то плотность смеси нельзя найти непосредственным суммированием плотностей отдельных компонент смеси.

Как найти плотность вещества

Как найти или рассчитать плотность какого-либо вещества? Для этого нужно знать объем тела и массу тела . То есть, мы измеряем вещество, взвешиваем, а потом полученные данные просто подставляем в формулу и находим нужное нам значение. А в чем измеряется плотность вещества понятно из формулы. Измеряется она в килограммах на метр кубический. Иногда используют еще такое значение, как грамм на сантиметр кубический. Пересчитать одну величину в другую очень просто. 1 г = 0,001 кг, а 1 см3 = 0,000001 м3. Соответственно 1 г/(см)^3 =1000кг/м^3 . Еще следует помнить, что плотность вещества различна в разных агрегатных состояниях. То есть в твердом, жидком или газообразном. Плотность твердых тел, чаще всего, выше плотности жидкостей и намного выше плотности газов. Пожалуй, очень полезное для нас исключение — это вода, которая, как мы уже рассматривали, в твердом состоянии весит меньше, чем в жидком. Именно вследствие этой странной особенности воды на Земле возможна жизнь. Жизнь на нашей планете, как известно, произошла из океанов. А если бы вода вела себя, как и все остальные вещества, то вода в морях и океанах промерзла бы насквозь, лед, будучи тяжелее воды, опустился бы на дно и лежал там, не тая. И только на экваторе в небольшой толще воды существовала бы жизнь в виде нескольких видов бактерий. Так что можно сказать спасибо воде за то, что мы существуем.

Изучение плотности веществ начинается в курсе физики средней школы. Это понятие считается основополагающим в дальнейшем изложении основ молекулярно-кинетической теории в курсах физики и химии. Целью изучения строения вещества, методов исследования можно предположить формирование научных представлений о мире.

Начальные представления о единой картине мира дает физика. 7 класс плотность вещества изучает на основании простейших представлений о методах исследования, практического применения физических понятий и формул.

Определение плотности

Естественно, изучение физики не может быть полным без решения задач. На этом этапе вводятся формулы расчета. в физике 7 класса, наверное, первое физическое соотношение величин для ребят

Ей уделяется особое внимание не только вследствие изучения понятий плотности, но и по факту обучения методам решения задач

Именно на этом этапе закладывается алгоритм решения физической вычислительной задачи, идеология применения основных формул, определений, закономерностей. Научить анализу задачи, способу поиска неизвестного, особенностям использования единиц измерения учитель пытается на применении такого соотношения, как формула плотности в физике.

Вещества с наибольшим и наименьшим удельным весом

Помимо чистой математической и физической теории, вызывают интерес своеобразные рекорды. Здесь мы постараемся привести те из элементов химической системы, которые обладают наибольшим и наименьшим зарегистрированным удельным весом. Среди цветных металлов самые «тяжелые» – благородные платина и золото, за ними следует тантал, названный в честь древнегреческого героя. Первые два вещества по удельному весу почти вдвое превышают аналогичные значения следующих за ними серебра, молибдена и свинца. Ну а самым легким среди благородных металлов стал магний, который почти в шесть раз меньше чуть более тяжелого ванадия.

Определение веса

Вес имеет смысл только в поле тяжести, то есть вблизи крупных объектов. Другими словами, если человек находится в зоне притяжения звезды, планеты, крупного спутника или приличных размеров астероида, то весом называется та сила, которую оказывает тело на препятствие между ним и источником гравитации в неподвижной системе отсчета. Эта величина измеряется в ньютонах. Представьте, что в космосе висит звезда, на каком-то расстоянии от неё находится каменная плита, а на плите лежит железный шарик. Вот с какой силой он давит на препятствие, таким и будет вес.

Как известно, гравитация зависит от расстояния и массы притягивающего объекта. То есть если шарик лежит далеко от тяжелой звезды или близко к небольшой и относительно легкой планете, то действовать на плиту он будет одинаково. А вот на разных расстояниях от источника гравитации сила сопротивления одного и того же объекта будет разной. Что это значит? Если человек передвигается в пределах одного города, то ничего. Но если речь идет об альпинисте или подводнике, то пусть он знает: глубоко под океаном, ближе к ядру, объекты имеют больший вес, чем на уровне моря, а высоко в горах – меньший. Однако в пределах нашей планеты (к слову сказать, не самой большой даже в Солнечной системе) разница не такая существенная. Она становится заметной при выходе в открытый космос, за пределы атмосферы.

Измерение плотности вещества

При эффективном измерении плотности вещества обычно используют специальное оборудование. Оно состоит из:

  • весов;
  • измерительного прибора в виде линейки;
  • мерной колбы.

Если исследуемое вещество находится в твердом состоянии, то в качестве измерительного прибора используют мерку в виде сантиметра. Если исследуемое вещество находится в жидком агрегатном состоянии, то при измерениях используют мерную колбу.

Сначала предстоит измерить объем тела при помощи сантиметра или мерной колбы. Исследователь наблюдает за шкалой измерений и фиксирует получившийся результат. Если исследуется деревянный брус кубической формы, то плотность будет равна значению стороны, возведенную в третью степень. При исследовании жидкости необходимо дополнительно учитывать массу сосуда, при помощи которого проводятся измерения. Полученные значения необходимо подставить в универсальную формулу по плотности вещества и рассчитать показатель.

Для газов расчет показателя происходит очень сложно, поскольку необходимо пользоваться различными измерительными приборами.

Обычно для расчета плотности веществ используют ареометр. Он предназначен для получения результатов у жидкостей. Истинную плотность изучают при помощи пикнометра. Почвы исследуют при помощи буров Качиньского и Зайдельмана.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Журнал «Наш дворик»
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: