Berat jenis: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
Ariangga (bicara | kontrib)
Tidak ada ringkasan suntingan
Aldo samulo (bicara | kontrib)
←Membatalkan revisi 4241000 oleh Ariangga (Bicara)
Baris 1:
{{kembangkan}}
'''Berat jenis''' adalah rasio densitas (massa dari satuan volume) dari suatu zat dengan densitas (massa satuan volume yang sama) dari bahan referensi. gravitasi semu spesifik adalah rasio dari berat volume zat terhadap berat volume yang sama dari substansi referensi. Substansi referensi hampir selalu air untuk cairan atau udara untuk gas. Suhu dan tekanan harus ditentukan untuk kedua sampel dan referensi. Tekanan hampir selalu 1 atm sama dengan 101,325 kPa. Di mana tidak lebih biasa untuk menentukan kepadatan secara langsung. Suhu untuk kedua sampel dan referensi bervariasi dari industri ke industri. Dalam prakteknya pembuatan bir Inggris, berat jenis sebagaimana ditentukan di atas dikalikan dengan 1000. [1] gravitasi spesifik umumnya digunakan dalam industri sebagai alat sederhana untuk mendapatkan informasi tentang konsentrasi larutan dari berbagai bahan seperti air asin, gula larutan (sirup, jus , madu, bir Wort, harus dll) dan asam. Substansi referensi biasanya air.
'''Berat jenis''' adalah perbandingan relatif antara [[massa jenis]] sebuah zat dengan massa jenis [[air]] murni. Air murni bermassa jenis 1 g/cm³ atau 1000 kg/m³.
 
Berat jenis tidak mempunyai satuan.
 
[[Kategori:Fisika, farmasi]]
'''Detail'''
gravitasi khusus, karena rasio baik kepadatan atau pemberat, adalah besaran berdimensi. Sebagai ekspresi massa relatif atau berat volume sama sampel dan referensi berat jenis acuan (air) adalah 1 (atau 1000 dalam pembuatan bir Inggris) jika dan hanya jika suhu referensi dan sampel adalah sama (lihat di bawah). Zat dengan berat jenis 1 adalah netral apung, mereka dengan SG yang lebih besar dari satu lebih padat dari air, dan sebagainya (efek permukaan mengabaikan ketegangan) akan tenggelam di dalamnya, dan mereka dengan SG kurang dari satu kurang padat dari air, dan sebagainya akan mengapung. Dalam karya ilmiah hubungan massa terhadap volume adalah biasanya dinyatakan secara langsung dalam hal densitas (massa per satuan volume) dari substansi yang diteliti. Hal ini dalam industri di mana berat jenis menemukan aplikasi luas, sering untuk alasan sejarah.
 
berat jenis Benar, dapat dinyatakan secara matematis sebagai:
SG_ {benar} = \ frac {\ rho_ {contoh}} {\ rho_ {H_2O}}
 
mana \ rho_ \ mathrm {sampel} \, adalah densitas dari sampel dan \ rho_ {\ mathrm {H} _2 \ mathrm {O}} adalah densitas air.
 
The berat jenis hanyalah rasio bobot volume yang sama dan sampel air di udara:
 
SG_ {jelas} = \ frac {W_ {A_ {sampel}}} {{W_ H_2O A_ {}}}
 
mana W_ {A_ {}} sampel merupakan berat sampel dan W_ {A_ {}} H_2O berat air, baik diukur dalam udara.
 
Hal ini dapat menunjukkan bahwa berat jenis sejati bisa dihitung dari sifat yang berbeda:
 
SG_ {benar} = \ frac {\ rho_ {contoh}} {\ rho_ {H_2O}} = \ frac {GV \ rho_ {contoh}} {GV \ rho_ {H_2O}} = \ frac {GV (m_ {contoh} / V)} {GV (m_ {H_2O} / V)} = \ frac {m_ {g sampel}} {m_ {g} H_2O} = \ frac {W_ {V_ {contoh}}} {W_ {V_ {H_2O }}}
 
dimana g adalah percepatan lokal karena gravitasi, V adalah volume sampel dan air (yang sama untuk kedua), \ rho_ \ mathrm {sampel} \, adalah densitas dari sampel, \ rho_ {\ mathrm {H } _2 \ mathrm {O}} adalah densitas air dan WV merupakan berat yang diperoleh dalam ruang hampa.
 
Kepadatan air bervariasi, dengan suhu dan tekanan seperti halnya kepadatan sampel sehingga perlu untuk menentukan suhu dan tekanan di mana kepadatan atau pemberat ditentukan. Hal ini hampir selalu terjadi bahwa pengukuran tersebut dilakukan dengan nominal 1 atmosfer (1013,25 mb ± variasi akibat pola cuaca yang berubah) tapi gravitasi tertentu biasanya mengacu pada larutan mengandung air sangat mampat atau zat mampat lainnya (seperti produk minyak bumi) variasi kepadatan disebabkan oleh tekanan biasanya diabaikan setidaknya di mana berat jenis yang diukur. Untuk benar tekanan (dalam vakum) perhitungan berat jenis udara harus dipertimbangkan (lihat di bawah). Suhu ditentukan oleh notasi (Ts / Tr) dengan Ts mewakili suhu di mana densitas sampel adalah ditentukan dan Tr suhu di mana referensi (air) kepadatan yang ditentukan. Sebagai contoh SG (20 ° C / 4 ° C) akan dipahami bahwa kepadatan sampel ditentukan pada 20 ° C dan air pada 4 ° C. Mengingat akun contoh yang berbeda dan suhu referensi kami mencatat bahwa sementara SG_ {H_2O} = 1,000000 (20 ° C/20 ° C) juga kasus yang SG_ {H_2O} = 0.998203/0.998840 = 0,998363 (20 ° C / 4 ° C). Berikut suhu sedang ditentukan dengan menggunakan skala ITS-90 saat ini dan kepadatan [2] yang digunakan di sini dan di seluruh artikel ini didasarkan pada skala itu. Pada skala-68 induktor interphasa sebelumnya densitas pada 20 ° C dan 4 ° C, masing-masing, 0,9982071 dan 0,9999720 mengakibatkan SG (20 ° C / 4 ° C) nilai untuk air 0,9982343.
 
Sebagai penggunaan utama dari pengukuran berat jenis di industri adalah penentuan konsentrasi zat dalam larutan air dan ini ditemukan dalam tabel konsentrasi vs SG adalah sangat penting bahwa analis masuk meja dengan bentuk yang benar berat jenis. Sebagai contoh, dalam industri pembuatan bir, meja Plato, yang mencantumkan konsentrasi sukrosa berat terhadap SG benar, pada awalnya (20 ° C / 4 ° C) [3] yaitu berdasarkan pengukuran kepadatan larutan sukrosa dilakukan pada suhu laboratorium (20 ° C) tetapi direferensikan dengan densitas air pada 4 ° C yang sangat dekat dengan suhu di mana air memiliki kepadatan maksimum dari \ rho_ {\ mathrm {H} _2 \ mathrm {O}} sama dengan 0,999972 g · cm-3 atau SI unit (atau 62,43 LBM · ft-3 di Amerika Serikat unit adat). Tabel ASBC [4] yang digunakan saat ini di Amerika Utara, sementara itu berasal dari meja Plato asli untuk jelas pengukuran berat jenis pada (20 ° C/20 ° C) pada skala induktor interphasa-68 di mana densitas air 0.9982071 g · cc-3. Di gula, minuman ringan, madu, jus buah dan industri terkait sukrosa konsentrasi dengan berat diambil dari tabel disusun oleh A. Brix yang menggunakan SG (C/17.5 ° 17,5 ° CC) [1]. Sebagai contoh terakhir, unit SG Inggris berdasarkan suhu referensi dan sampel 60F dan dengan demikian (15,56 ° C/15.56 ° C) [1].
 
Mengingat berat jenis suatu zat, kerapatan sebenarnya dapat dihitung dengan pengaturan ulang rumus di atas:
 
{\ Rho_ \ mathrm {substansi}} = \ mbox {SG} \ kali \ rho_ {\ mathrm {H} _2 \ mathrm {O}}
 
Kadang-kadang zat referensi selain air yang ditentukan (misalnya, udara), dalam hal ini berarti berat jenis kepadatan relatif terhadap referensi itu.
 
gravitasi spesifik, menurut definisi, berdimensi dan karena itu independen pada sistem satuan yang digunakan (misalnya siput · ft-3 atau kg m ·-3). Namun, dua kepadatan harus dikonversi ke satuan yang sama sebelum melakukan perhitungan rasio numerik.
 
'''Measurement: apparent and true specific gravity'''
'''Picnometer'''
gravitasi spesifik dapat diukur dalam sejumlah cara. Ilustrasi berikut yang melibatkan penggunaan piknometer adalah instruktif. piknometer adalah hanya sebuah botol yang bisa tepat diisi untuk yang spesifik, tapi belum tentu diketahui secara akurat volume, V. Ditempatkan di atas saldo semacam itu akan mengerahkan gaya
 
F_b = g (m_b - \ rho_a {m_b \ over \ rho_b})
 
mana mb adalah massa dari botol dan g percepatan gravitasi di lokasi di mana pengukuran sedang dibuat. ρa adalah densitas udara pada tekanan ambien dan ρb adalah densitas bahan yang botol dibuat (biasanya kaca) sehingga istilah kedua adalah massa udara yang dipindahkan oleh kaca dari botol yang berat, oleh Prinsip Archimedes harus dikurangi. botol ini, tentu saja, diisi dengan udara tetapi sebagai udara yang menggantikan jumlah yang sama udara berat udara yang dibatalkan oleh berat udara yang dipindahkan. Sekarang kita mengisi botol dengan cairan misalnya referensi air murni. Gaya yang diberikan pada panci saldo menjadi:
 
F_w = g (m_b - \ rho_a {m_b \ over \ rho_b} + V \ rho_w - V \ rho_a)
 
Jika kita kurangi gaya diukur pada botol kosong dari ini (atau tara saldo sebelum melakukan pengukuran air) kita peroleh.
 
Fw, n = GV (ρw - ρa)
 
dimana n subskrip menunjukkan bahwa gaya ini adalah bersih dari kekuatan botol kosong. Botol sekarang dikosongkan, benar-benar kering dan diisi dengan sampel. Gaya, bersih botol kosong, sekarang:
 
Fs, n = GV (ρs - ρa)
 
mana ρs adalah densitas dari sampel. Rasio pasukan sampel dan air adalah:
 
SG_A = {GV (\ rho_s - \ rho_a) \ over GV (\ rho_w - \ rho_a)} = {(\ rho_s - \ rho_a) \ over (\ rho_w - \ rho_a)}
 
Ini disebut Berat Jenis Semu, dilambangkan dengan subscript A, karena apa yang kita akan dicapai jika kita mengambil rasio timbangan bersih di udara dari keseimbangan analitis atau menggunakan hydrometer (batang memindahkan udara). Perhatikan bahwa hasilnya tidak bergantung pada kalibrasi keseimbangan. Satu-satunya persyaratan di atasnya adalah bahwa ia dibaca secara linier dengan kekuatan. SGA juga tidak tergantung pada volume aktual piknometer tersebut.
 
manipulasi lebih lanjut dan akhirnya substitusi SGV, gravitasi spesifik benar, (subskrip V digunakan karena ini sering disebut sebagai berat jenis dalam vakum) untuk \ rho_s \ over \ rho_w memberikan hubungan antara berat jenis dan benar.
 
SG_A = {{\ rho_s \ over \ rho_w} - {\ rho_a \ over \ rho_w} \ over 1 - {\ rho_a \ over \ rho_w}} = {SG_V-{\ rho_a \ over \ rho_w} \ over 1 - { \ rho_a \ over \ rho_w}}
 
Dalam kasus biasa kita akan memiliki diukur berat dan ingin berat jenis yang benar. Ini ditemukan dari
 
SG_V = SG_A - {\ rho_a \ over \ rho_w} (SG_A-1)
 
Karena densitas udara kering pada 1013,25 mb pada 20 ° C [5] 0,001205 g · cm-3 dan bahwa air adalah [3] 0,998203 g · cm-3 kita melihat bahwa perbedaan antara gravitasi spesifik yang benar dan jelas untuk zat dengan berat jenis (20 ° C/20 ° C) dari sekitar 1.100 akan menjadi 0,000120. Dimana berat jenis sampel dekat dengan air (misalnya encer solusi etanol) koreksi ini bahkan lebih kecil.
 
'''Digital density meters
'''
Tekanan hidrostatik berbasis Instrumen: Teknologi ini bergantung pada Prinsip Pascal yang menyatakan bahwa perbedaan tekanan antara dua titik dalam kolom vertikal cairan tergantung pada jarak vertikal antara dua titik, kepadatan fluida dan gaya gravitasi. Teknologi ini sering digunakan untuk tangki gaging aplikasi sebagai sarana nyaman tingkat cair dan mengukur kepadatan.
 
Elemen getar Transduser: ini jenis instrumen membutuhkan elemen bergetar untuk ditempatkan di kontak dengan cairan dari bunga. Frekuensi resonansi dari elemen diukur dan berhubungan dengan kepadatan fluida oleh karakterisasi yang tergantung pada desain elemen. Dalam laboratorium modern pengukuran yang tepat dari berat jenis yang dibuat menggunakan osilasi meter U-tabung. Ini adalah mampu pengukuran untuk 5 sampai 6 tempat di luar titik desimal dan digunakan dalam pembuatan bir, penyulingan, farmasi, minyak bumi dan industri lainnya. Instrumen mengukur massa sebenarnya cairan yang terkandung dalam volume tetap pada suhu antara 0 dan 80 ° C tetapi karena mereka adalah mikroprosesor berbasis dapat menghitung berat jenis atau benar dan mengandung tabel ini berkaitan dengan kekuatan asam umum, solusi gula, dll probe garpu bergetar pencelupan. satu contoh yang baik dari teknologi ini. Teknologi ini juga mencakup banyak meter aliran massa Coriolis-jenis yang banyak digunakan dalam industri kimia dan perminyakan untuk massa akurasi pengukuran aliran tinggi dan dapat dikonfigurasi untuk juga informasi keluaran kepadatan berdasarkan frekuensi resonansi tabung aliran bergetar. [6]
 
Ultrasonic Transducer: ultrasonik gelombang tersebut diteruskan dari sumber, melalui cairan bunga, dan masuk ke detektor yang mengukur spektroskopi akustik gelombang. sifat fluida seperti densitas dan viskositas dapat disimpulkan dari spektrum.
 
Radiasi berbasis Gauge: Radiasi dilewatkan dari sumber, melalui cairan bunga, dan masuk ke detektor sintilasi, atau counter. Dengan meningkatnya densitas fluida, radiasi yang terdeteksi "jumlah" akan berkurang. Sumber biasanya adalah isotop radioaktif cesium-137, dengan waktu paruh sekitar 30 tahun. Keuntungan utama untuk teknologi ini adalah bahwa instrumen tersebut juga tidak diharuskan untuk berhubungan dengan cairan - biasanya sumber dan detektor yang dipasang di luar tangki atau pipa. [7].
 
Apung Force Transducer: gaya apung yang dihasilkan oleh mengapung di suatu cairan homogen adalah sama dengan berat cairan yang dipindahkan oleh mengapung. Karena gaya apung linear sehubungan dengan kepadatan cairan di mana float ini terendam, ukuran dari menghasilkan gaya apung ukuran kepadatan cairan. Salah satu unit yang tersedia secara komersial klaim instrumen yang mampu mengukur berat jenis dengan akurasi + / - 0,005 unit SG. Kepala probe submersible berisi sistem semi-float matematis ditandai. Ketika kepala terbenam vertikal dalam cairan, mengambang bergerak vertikal dan posisi mengapung kontrol posisi magnet permanen yang perpindahan dirasakan oleh konsentris array sensor Hall-efek perpindahan linear. sinyal keluaran dari sensor dicampur dalam sebuah modul elektronik khusus yang memberikan tegangan keluaran yang besarnya adalah ukuran linier langsung kuantitas yang akan diukur
 
'''Further Information'''
Untuk informasi lebih lanjut mengenai pengukuran dan menggunakan gravitasi spesifik, lihat kepadatan relatif.
 
[[Kategori:Fisika, farmasi]]