المفهوم في التعريف ABC

كانديلا روسيو باربيسان | أكتوبر 2021
مهندس كيميائي

من المهم عدم الخلط بين الكثافة والتركيز ، لأن التركيز هو مقدار المادة المذابة الموجودة في كمية معينة من المحلول أو المذيب. تتضمن التجربة المنزلية البسيطة التي يمكننا إجراؤها في منازلنا لتحديد الكثافة خلط كمية معينة من السكر بالماء وحلها. لكي نتمكن من تقدير كثافة هذا المحلول ، يجب أن نأخذ كوبًا مع التخرج المستخدم في وصفات الطهي ووزنه في الرصيد طاولة.

بمجرد وضع الزجاج أعلى الميزان ، يمكن تسجيل كتلة هذا الزجاج الفارغ أو "تشويه" المقياس إذا كان يحتوي على هذه الوظيفة.

بعد ذلك ، يتم أخذ حجم معين من المحلول ووضعه داخل الدورق ، ثم يتم قياس الحجم بدقة في الدورق المتدرج ثم يتم تسجيل الكتلة الموجودة بداخله. يمكن تكرار ذلك بأزواج مختلفة من الكتلة والحجم. بهذه الطريقة ، توجد قيم مختلفة للكثافة عند إجراء العلاقة بين الكتلة والحجم المسجل.

الشيء المهم الذي يجب ملاحظته هو أنه من المتوقع أن تكون الكثافة هي نفسها في كل نقطة ، لأنها خاصية مكثفة لا تعتمد على كمية المادة في الجسم. في هذه الحالة ، يمكن تقدير قيمة الكثافة كمتوسط ​​مرجح لأزواج الكتلة والحجم المختلفة.

تقدير الكثافة

يمكن تكرار نفس التجربة في المختبر ، والعمل مع مواد زجاجية معايرة بشكل مثالي تمت معايرتها وتوازنها بدرجة أعلى من الدقة ، مما يؤدي إلى حسابات تقديرية أقرب إلى القيمة حقيقة. وبالمثل ، هناك أداة تسمح بقياس كثافة السائل باستخدام مبدأ أرخميدس كمفهوم أساسي.

بشكل عام ، مقياس كثافة السوائل هو قضيب مجوف من مادة زجاجية يتم توسيع ثقبه في القسم السفلي وله وزن (على سبيل المثال ، الرصاص) ، وله أيضًا مقياس تخرج في القمة. إنه تسيير ويعتمد تحديد الكثافة على درجة الهبوط عند الغمر ، حيث يعتمد ذلك على كثافة السائل في مكان وجوده منغمسًا ، وفقًا لمبدأ أرخميدس ، سوف تطفو الأداة وسيتم قراءة قيمة معينة تتوافق مع الكثافة على المقياس نسبيا. هذا هو السبب في وجود نوعين من أجهزة قياس الكثافة ، تلك الخاصة بكثافة أكبر من الماء وأقل من الماء.

هناك أنواع أخرى من الأدوات لتقدير الكثافات ، من بينها يمكن أن نذكر مقاييس الكثافة الرقمية وأجهزة قياس الكثافة.

العوامل القادرة على التأثير على الكثافة

كما نعلم جيدًا ، فإن الكثافة خاصية فيزيائية وكمية قياسية. ولكن ما الذي يمكن أن يجعل كثافة مركب معين تختلف؟ أساسا عامل درجة الحرارة إنها معلمة مهمة عند تحديد الكثافة. من المنطقي جدا ليفكرعندما نزيد درجة الحرارة ، يزداد اهتزاز الجزيئات واهتزازها ، مما يؤدي إلى تميل الجزيئات إلى الانفصال واحتلال حجم أكبر. وبالتالي ، ستنخفض الكثافة لأن الحجم يميل إلى الزيادة مع الحفاظ على كمية المادة. على العكس من ذلك ، إذا قللنا درجة الحرارة ، سينخفض ​​الحجم وستزداد الكثافة.

لهذا السبب ، في كل مرة نأخذ فيها بيانات مجدولة لمادة أو محلول نقي معين ، يجب أن نتحقق من أن البيانات المذكورة تشير إلى درجة حرارة الاهتمام ، وإلا فقد تكون كذلك تصحيح. لتصحيحه ، من الضروري مراعاة العديد عوامل مثل حرارة تبخير، على سبيل المثال.

الماء استثناء لما سبق ، ويمكننا التحقق منه بسهولة عندما نضع الماء السائل في الفريزر ، لأنه سيتجمد ويزيد حجمه. ولهذا السبب أيضًا يطفو الجليد على الماء السائل ويتم تفسير ذلك من خلال قوى جسر الهيدروجين التي تشكل الماء.

أخيرًا ، في حالة السوائل القابلة للانضغاط (غازات، بشكل عام) مثل هواءهذه ستختلف في حجمها باختلاف الضغط ، مما يولد بلا شك تغييرًا في كثافتها ، وبالتالي ، في هذه الحالات ، ستعتمد الكثافة أيضًا على الضغط الذي يمارس.