Medidor de Densidade

Os medidores de densidade (medidores de gravidade específica) digitais usam um tubo de vidro côncavo em forma de U, que é colocado em oscilação. É medida a frequência de oscilação do tubo preenchido com a amostra. Essa frequência varia quando o tubo é preenchido com a amostra: quanto maior for a massa da amostra, menor será a frequência. Essa frequência é medida e convertida em densidade. Além disso, medidores de densidade digitais de bancada utilizam um termostato Peltier integrado para controlar a temperatura da amostra.

Veja aqui informações adicionais sobre medição de densidade, a definição, equação, influências e muito mais.

Medidor de gravidade específica, medidor de densidade ou densímetro referem-se ao mesmo instrumento. Termos diferentes são usados dependendo do país ou região. Esse instrumento usa a tecnologia de tubo oscilante em formato de U para medir a gravidade, densidade ou valores relacionados específicos em uma amostra líquida. Essa medição é realizada automaticamente, reduzindo a influência do operador e melhorando a repetibilidade.

A densidade de uma solução pode ser medida manualmente ou digitalmente. Para obter informações mais detalhadas sobre como medir a densidade com picnômetros, hidrômetros e medidores de densidade digitais, consulte nosso guia Três Maneiras de Medir a Densidade.

Métodos manuais, como picnômetros e hidrômetros, são amplamente usados para determinar a densidade e valores relacionados, como gravidade específica, % de álcool, graus BRIX, graus API, Baumé, Plato etc. Embora esses métodos sejam de fácil utilização e consideravelmente econômicos, eles exigem experiência em cada etapa dos protocolos de operação manual, o que frequentemente afeta a precisão e a confiabilidade dos resultados.

Um picnômetro é um béquer de vidro de volume definido. Ele é pesado sem a amostra (M1), depois é enchido com a amostra e pesado novamente (M2). A diferença entre M1 e M2 dividida pelo volume do béquer é a densidade de uma amostra.

Um hidrômetro é um corpo de vidro mergulhado na amostra. Depois de um curto tempo de equilíbrio, ele flutuará a um determinado nível. Quanto maior a densidade da amostra, menos o hidrômetro flutuará. O nível de equilíbrio faz a leitura da densidade.

Um kit de densidade é usado com uma balança. Um corpo de vidro de volume definido é pesado ao ar (M1), mergulhado na amostra e pesado novamente na amostra (M2). A diferença entre M1 e M2 (empuxo) dividida pelo volume do corpo de vidro é a densidade da amostra. Um suporte especial também pode ser usado para medir a densidade de sólidos através de um líquido de referência (água, etanol ou definido pelo usuário).

Medidores de densidade digital, também conhecidos como medidores de gravidade específica ou densímetros, estão disponíveis como instrumentos de bancada e portáteis. Eles usam a tecnologia de tubo manométrico para medir com muita precisão a densidade de uma amostra em curto prazo. Um tubo de vidro côncavo vibra a uma determinada frequência. Essa frequência varia quando o tubo é preenchido com a amostra: quanto maior for a massa da amostra, menor será a frequência. Essa frequência é medida e convertida em densidade. Além disso, medidores de densidade digitais de bancada utilizam um termostato Peltier integrado para controlar a temperatura da amostra.

Para obter mais informações sobre medidores de densidade digitais e como eles se comparam a métodos manuais, consulte nossa comparação de diferentes técnicas de medição.

O volume de um tubo de vidro côncavo típico em forma de U usado como uma célula de medição em um medidor de densidade digital é de aproximadamente 1 ml. Para um enchimento sem problemas, recomenda-se um volume maior. Normalmente, de 3 a 5 ml seriam usados com uma seringa para que parte do tubo de drenagem também fosse preenchida com a amostra.

Isso depende da diferença de temperatura entre a amostra e a célula de medição, assim como do tipo de amostra. Também depende da precisão necessária da medição. O tempo de medição normalmente varia desde alguns segundos com um medidor de densidade digital portátil sem controle de temperatura até 2 a 5 minutos com um instrumento de bancada com controle de temperatura ativo.

Os medidores de densidade, também conhecidos como densímetros ou medidores de gravidade específica, geralmente são ajustados com ar e água a uma temperatura de medição específica. Essa temperatura é controlada com um componente Peltier, que pode resfriar ou aquecer a célula de medição a uma temperatura específica (20 °C, por exemplo). Primeiro, é medida a frequência da célula de medição preenchida com ar. Essa frequência é atribuída ao valor da densidade do ar. Depois, a célula de medição é enchida com água e tem sua frequência medida. Essa segunda frequência é atribuída ao valor da densidade da água. Esse ajuste de dois pontos também pode ser feito com ar e um padrão, ou com dois padrões que abrangem diferentes faixas de densidade.

Saiba mais sobre como ajustar seu medidor de densidade digital.

Originalmente, esses medidores de densidade foram projetados e destinados para a medição de líquidos homogêneos. Na prática, muitas outras amostras também são medidas com sucesso. Se a viscosidade da amostra for reduzida até menos de 36.000 mPa*s por aquecimento à temperatura de bombeamento (por exemplo, parafina), a densidade poderá ser medida até mesmo de forma automática com uma unidade de automação aquecida, como SC1H ou SC30H. Amostras com mais viscosidade poderão ser medidas manualmente se forem enchidas em uma seringa sem conter bolsas de ar, e se o operador pressionar essas amostras a uma velocidade controlada através de um tubo estreito e longo de cerca de 15 cm de comprimento. As amostras que atacam o tubo de vidro em formato de U da célula de medição (como ácido fluorídrico, líquidos ou pastas usados para o condicionamento do vidro) não devem ser medidas com esses medidores de densidade.