O que é gravidade específica?

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O que é gravidade específica
Fórmula de densidade
Fórmula de gravidade específica
Óleo sobre água
Moléculas em movimento - baixa temperatura
Moléculas em movimento - baixa temperatura

Molécula a uma determinada temperatura
(movimentos ligeiros)

Moléculas em movimento - alta temperatura
Moléculas em movimento - alta temperatura

Mesmas moléculas quando a temperatura aumenta
(afastando-se)

Densidade vs. Temperatura
Densidade vs. Temperatura

Exemplo:

d etanol a 20°C = 0,7895 g/cm³

d etanol a 40°C = 0,7724 g/cm³

 

d água a 20°C = 0,9982 g/cm³

d água a 40°C = 0,9922 g/cm³

 

Etanol SG a 20°C = 0,7909 g/cm³

Etanol SG a 40°C = 0,7785 g/cm³

Hidrômetro

Hidrômetro
Hidrômetro

Um hidrômetro é um instrumento econômico usado para determinar a gravidade/densidade específica de líquidos. Feito de vidro soprado, consiste em um fundo bulboso pesado com chumbo ou granalha de aço e uma haste longa e estreita com uma escala. O hidrômetro é imerso no líquido da amostra até flutuar. A leitura da densidade é feita olhando para a escala, onde o nível do líquido da amostra se alinha com uma marcação na escala do hidrômetro. A maioria dos hidrômetros mede a gravidade específica das amostras: em termos simples, um hidrômetro informa ao usuário se um líquido é mais denso ou menos denso que a água. Ele flutuará mais alto em um líquido com maior gravidade específica, como água com açúcar dissolvido, em comparação com um com menor gravidade específica, como água pura ou álcool.

Ao usar um hidrômetro, o usuário tem duas opções:

  1. Use o hidrômetro em sua temperatura de calibração (geralmente 16 °C ou 20 °C). Dependendo do volume da amostra, pode levar algum tempo para que a amostra atinja essa temperatura.
  2. Basta registrar o valor da medição na temperatura ambiente. Os valores de medição e temperatura devem ser registrados. Se necessário, um fator de correção pode ser aplicado posteriormente para obter o valor de medição corrigido pela temperatura.

Picnômetro

Picnômetro
Picnômetro

Normalmente feito de vidro, um picnômetro é um frasco de um volume predefinido usado para medir a gravidade/densidade específica de um líquido. Também pode determinar a gravidade/densidade específica de dispersões, sólidos e até gases. Quando usados corretamente, os picnômetros fornecem resultados muito precisos, com precisão de até 10-5 g/cm3 – isso se correlaciona com a precisão (número de casas decimais) da balança digital usada. Um termômetro também é necessário para medir a temperatura. O treinamento do usuário é necessário para garantir medições precisas com o picnômetro.

Medidor de densidade digital portátil

Medidor de densidade digital portátil
Medidor de densidade digital portátil

Os medidores de densidade digitais portáteis são usados para determinar com rapidez e precisão a gravidade/densidade específica dos líquidos. A determinação da densidade ou gravidade específica usando medidores digitais é baseada em dois fatores:

  1. A oscilação, ou vibração, de um tubo de vidro em forma de U (tubo em U).
  2. A relação entre a massa da amostra líquida e a frequência de oscilação do tubo em U. O enchimento do tubo em U com amostra de líquido afeta sua frequência de oscilação: devido ao ajuste de fábrica com amostras de densidades conhecidas, essa frequência de oscilação pode ser diretamente correlacionada com a densidade de qualquer amostra líquida com uma precisão de 0,001 g/cm3 ou uma gravidade específica com uma precisão de 0,001. Os medidores de densidade digitais portáteis medem a amostra à temperatura ambiente. Se um resultado for necessário em uma determinada temperatura, o medidor de densidade digital pode aplicar um fator de correção ao resultado medido para compensar o resultado a uma temperatura definida. Cada medição leva apenas alguns segundos, permitindo que os usuários passem para a próxima amostra rapidamente. A densidade medida pode ser convertida automaticamente em outras unidades e concentrações para aplicações específicas, como gravidade específica, API, % de álcool, °Brix, etc.

Densímetro digital de bancada

Densímetro digital de bancada
Densímetro digital de bancada

Os medidores de densidade digitais de bancada usam a mesma tecnologia dos medidores de densidade digitais portáteis, a oscilação de um tubo de vidro em forma de U (tubo em U). Além disso, eles apresentam um controle de temperatura Peltier integrado, que leva a amostra à temperatura selecionada (por exemplo, 20°C). O controle de temperatura pode variar de 0 °C a 95 °C. Esses medidores de densidade podem atingir uma precisão de 0,000005 g/m3 para densidade ou 0,000005 para gravidade específica.

Alguns medidores de densidade digitais de bancada podem ser conectados a soluções de automação de amostras para amostras únicas ou múltiplas, que oferecem amostragem, enxágue e secagem automatizados. Esses medidores de densidade geralmente podem ser atualizados para um sistema multiparâmetro automatizado dedicado, combinando densidade, índice de refração, pH, cor, condutividade e muito mais para economizar tempo, aumentar a qualidade dos dados e evitar qualquer alteração de amostras entre análises individuais.

Um dos benefícios dos medidores de densidade digitais que usam o tubo de vidro em forma de U é o pequeno volume de amostra necessário (normalmente 1,5 mL), o que permite um equilíbrio de temperatura mais rápido da amostra.

Em diferentes temperaturas

Perguntas Freqüentes

Qual é a gravidade específica do ar?

A gravidade específica do ar é de 0,00121 a 20°C e sob pressão atmosférica de 101,325 kPa (ou seja, ao nível do mar). Essa pressão muda com o clima (pressão mais baixa quando chove ou neva) e com a altitude (pressão mais baixa em grandes altitudes do que ao nível do mar). Por exemplo, a uma altitude de 440 m acima do nível do mar, a pressão atmosférica (média anual) é de apenas 96,12 kPa, e a gravidade específica média do ar a 20°C é de 0,00114.

 

Qual é a gravidade específica da água?

A gravidade específica da água é 1,00000 a 20°. Observe que a densidade da água muda com a temperatura. Aumenta de 0 ° C para 4 ° C (onde é quase 1) e depois diminui de 4 ° C para temperaturas mais altas. No entanto, a gravidade específica da água não muda com a temperatura; ainda será igual a 1,00000.

 

Por que a gravidade específica pode ser usada para identificar uma amostra?

A gravidade e a densidade específicas podem ser facilmente usadas para identificar uma amostra pura porque cada substância tem uma gravidade/densidade específica única. Após uma medição, a gravidade/densidade específica da amostra em questão pode ser consultada para ver com o que corresponde.

 

Como a densidade/gravidade específica pode ser usada para determinar as concentrações?

A quantidade de soluto em um solvente geralmente afeta a densidade e a gravidade específica da solução resultante. Ao medir a gravidade específica de uma série de soluções com quantidades variáveis conhecidas de soluto dissolvido, uma tabela ou fórmula de conversão pode ser encontrada que correlaciona a gravidade específica com a concentração de uma determinada solução.

 

Quais são algumas aplicações típicas para medição de gravidade específica?

Aqui estão algumas aplicações típicas da medição de gravidade específica:

  • Determinação da concentração de álcool em bebidas espirituosas, controlo do processo de fermentação na produção de vinho e cerveja
  • Medição Brix (teor de açúcar) de produtos intermediários e finais em produtos alimentícios e bebidas
  • Gravidade específica, densidade e outras concentrações, como gravidade API em óleos pesados, parafina e lubrificantes em petroquímicos
  • Gravidade específica e densidade em ácido de bateria na indústria automotiva e outros solventes
  • Ácidos e bases na indústria química
  • Muitas aplicações na indústria farmacêutica, como gravidade específica em cosméticos, produtos de higiene pessoal e muito mais