Densímetro

Los densímetros digitales (medidores de gravedad específica) usan un tubo de vidrio hueco con forma de U que se coloca en oscilación. Se mide la frecuencia de oscilación del tubo lleno con la muestra. Esta frecuencia cambia cuando el tubo se llena con la muestra: cuanto mayor sea la masa de la muestra, menor será la frecuencia. Dicha frecuencia se mide y se convierte en densidad. Además, los densímetros digitales de sobremesa emplean un termostato Peltier integrado para controlar la temperatura de la muestra.

Aquí podrá obtener información adicional sobre la medición de la densidad, la definición, la ecuación, las influencias y mucho más.

Un medidor de gravedad específica, un densímetro y un medidor de densidad hacen referencia al mismo instrumento. Se usan términos distintos dependiendo del país o la región en la que se emplee. Este instrumento usa la tecnología de tubo en forma de U oscilante para medir la gravedad específica, la densidad o los valores relacionados en una muestra líquida. Esta medición se realiza de forma automática, lo que reduce la influencia del operario y mejora la repetibilidad.

La densidad de una solución se puede medir de forma manual o digital. Para obtener información más detallada sobre cómo medir la densidad con picnómetros, hidrómetros y densímetros digitales, consulte nuestra guía 3 formas de medir la densidad.

Los métodos manuales como los picnómetros y los hidrómetros se emplean con frecuencia para determinar la densidad y los valores relacionados, por ejemplo, la gravedad específica, el porcentaje de alcohol, los grados BRIX, API, Baumé, Plato, etc. Aunque estos métodos son bastante económicos y fáciles de usar, cada paso de los protocolos de operación manual requiere una mano experta, lo que a menudo afecta a la precisión y la fiabilidad de los resultados.

Un picnómetro es un vaso de precipitado de vidrio con un volumen definido. Se pesa vacío (M1) y, a continuación, se llena con la muestra y se vuelve a pesar (M2). La diferencia entre M1 y M2 dividida entre el volumen del vaso de precipitado es la densidad de la muestra.

Un hidrómetro es un instrumento de vidrio cuya punta se introduce en la muestra. Tras un breve periodo de equilibrado, flotará a un determinado nivel. Cuanto mayor sea la densidad de la muestra, menos flotará el hidrómetro. El nivel de equilibrio lee la densidad.

El kit para la determinación de la densidad se usa con una balanza. Un cuerpo de vidrio de volumen definido se pesa fuera de la muestra (M1), se introduce en esta y se vuelve a pesar en la muestra (M2). La diferencia entre M1 y M2 (empuje de Arquímedes) dividida entre el volumen del cuerpo de vidrio es la densidad de la muestra. También se puede usar un soporte especial para medir la densidad de sólidos con un líquido de referencia (agua, etanol o definido por el usuario).

Los densímetros digitales, también conocidos como medidores de gravedad específica o medidores de densidad, se encuentran disponibles como instrumentos de sobremesa y portátiles. Usan la tecnología de tubo de oscilación para medir con gran exactitud y en poco tiempo la densidad de una muestra. Un tubo de vidrio hueco vibra a una frecuencia determinada. Esta frecuencia cambia cuando el tubo se llena con la muestra: cuanto mayor sea la masa de la muestra, menor será la frecuencia. Dicha frecuencia se mide y se convierte en densidad. Además, los densímetros digitales de sobremesa emplean un termostato Peltier integrado para controlar la temperatura de la muestra.

Para más información sobre los densímetros digitales y cómo compararlos con métodos manuales, observe nuestra comparación de distintas técnicas de medición.

El volumen habitual de un tubo de vidrio hueco con forma de U usado como célula de medición en un densímetro digital es de 1 ml aproximadamente. Para un llenado sin problemas, se recomienda trabajar un volumen mayor. Normalmente, se usarían de 3 a 5 ml con una jeringa para que parte del tubo de vaciado también se llene con la muestra.

Esto depende de la diferencia de temperatura entre la muestra y la célula de medición, así como del tipo de muestra. Asimismo, depende de la exactitud obligatoria de la medición. Normalmente, este tiempo de medición puede oscilar entre unos segundos (con un densímetro digital portátil sin control de temperatura) y entre 2 y 5 minutos (con un instrumento de sobremesa con control de temperatura activo).

Por lo general, los densímetros, también conocidos como medidores de densidad o medidores de gravedad específica, se ajustan con aire y agua a una temperatura de medición específica. Esta temperatura se controla con un elemento Peltier, capaz de enfriar o calentar la célula de medición a una temperatura específica (por ejemplo, 20 °C). En primer lugar, se mide la frecuencia de la célula de medición llena de aire. Esta primera frecuencia se asigna al valor de densidad de aire. Luego, la célula de medición se llena con agua y se mide la frecuencia de dicha célula. Esta segunda frecuencia se asigna al valor de densidad de agua. Este ajuste de dos puntos también puede llevarse a cabo con aire y un estándar o con dos estándares que abarcan distintos intervalos de densidad.

Obtenga más información sobre cómo ajustar su densímetro digital.

Estos densímetros fueron diseñados y concebidos originalmente para medir líquidos homogéneos. En la práctica, se miden también otras muchas muestras satisfactoriamente. Si la viscosidad de la muestra puede reducirse a menos de 36 000 mPa*s al calentar a la temperatura de bombeo (por ejemplo, parafina), la densidad puede incluso medirse de forma automática con una unidad de automatización calentada, como la SC1H o SC30H. Las muestras de alta viscosidad se pueden medir de forma manual si pueden introducirse en una jeringa sin que queden bolsas de aire y si el operario puede extraer estas muestras a una velocidad controlada con un tubo largo y estrecho de unos 15 cm de longitud. Las muestras que perjudican el tubo de vidrio en forma de U de la célula de medición (por ejemplo, ácido fluorhídrico, líquidos o pastas usadas para grabar sobre vidrio) no deben medirse con dichos densímetros.