KERN & Sohn GmbH Ziegelei 1 D-72336 Balingen E-mail: info@kern-sohn.com Tel.: +49-[0]7433- 9933-0 Faks: +49-[0]7433-9933-149 Internet: www.kern-sohn.com Gebruiksaanwijzing Set voor dichtheidsbepalingen KERN PBS-A03/A04 Versie 1.
KERN PBS-A03/A04 NL Versie 1.3 01/2012 Gebruiksaanwijzing Set voor dichtheidsbepalingen voor precisieweegschalen KERN PBJ/PBS Inhoudsopgave: 1 INLEIDING ...................................................................................................................................... 3 1.1 1.2 LEVERINGSOMVANG.................................................................................................................. 3 AFMETINGEN ...................................................................
1 Inleiding KERN PBS-A03 KERN PBS-A04 • De set voor dichtheidsbepalingen serie KERN PBJ/PBS met een groot weegschaalplateau (180 x 170 mm). • De set voor dichtheidsbepalingen serie KERN PBJ/PBS met een klein weegschaalplateau (105 x 105 mm). • Ingeval van toepassing van de set voor dichtheidsbepalingen worden de mogelijkheden van de weegschaal kleiner met ca. 100 g. • Ingeval van toepassing van de set voor dichtheidsbepalingen worden de mogelijkheden van de weegschaal kleiner met ca. 290 g.
1. De greep van de schaal 2. Universele schaal 3. Onderbouw van de container 4. Container 5. Schaalsteun, 4 stuks 6.
1.
2 Installatie van de set voor dichtheidsbepalingen • Indien nodig dient het vereist justeren vóór de installatie van de set voor dichtheidsbepalingen worden doorgevoerd. • Bij de geïnstalleerde set voor dichtheidsbepalingen is correct justeren niet mogelijk. • Om te justeren dient de set voor dichtheidsbepalingen te worden afgenomen en het standaard weegschaalplateau te worden opgezet.
5. Onderbouw voor de container zo plaatsen dat hij de greep van de schaal niet aanraakt B 6. De container centraal op de onderbouw stellen. 7. De universele schaal conform de afbeelding ophangen. Men dient daarbij op te letten dat zij de container niet aanraakt.
3 De regel van dichtheidsbepaling Drie belangrijke natuurkundige grootheden zijn: het volume en het gewicht van de lichamen als ook de dichtheid van stoffen. Het gewicht en het volume worden met elkaar door de dichtheid gekoppeld. De dichtheid [ ρ ] is de verhouding van het gewicht [ m ] ten opzichte van het volumen [ V ] ρ= m V De dichtheid wordt in het SI uitgedrukt in kilogram per kubieke meter (kg/m3).
De dichtheid van een vloeistof wordt bepaald met behulp van zinklood waarvan het volumen [ V ] bekend is. Het zinklood wordt zowel in de lucht [ A ] als ook in de meetvloeistof [ B ] gewogen. Conform de wet van Archimedes werkt op een ondergedompeld lichaam een opwaartse kracht [ G ]. Deze kracht is even groot als de gewichtkracht (het gewicht) van de verplaatste vloeistof. Het volumen [ V ] van het ondergedompelde lichaam is gelijk aan het volumen van de verplaatste vloeistof.
4 Dichtheidsbepaling van vaste stoffen Bij de dichtheidsbepaling van de vaste stoffen dient de vaste stof eerst in de lucht te worden gewogen en vervolgens in de meetvloeistof. Uit het verschil van de gewichten vloeit de opwaartse kracht voort die door het programma naar de dichtheid wordt omgerekend. De weegschaal voorbereiden zoals beschreven in hoofdstuk 2 “Installatie van de set voor dichtheidsbepalingen”. De meetvloeistof in de container doen. De invulhoogte dient ca.
4.2 Invoeren van de “dichtheid van de meetvloeistof” TARE / De toets drukken, de laatst opgeslagen waarde van de dichtheid van de meetvloeistof verschijnt. Bij een wijziging ingevoerd met behulp van de pijltjestoetsen eerst de numerieke waarde van de dichtheid invoeren, met inachtneming van de actuele temperatuur (zie hoofdstuk 7), en vervolgens de decimale punt instellen. UNIT Door de toets te drukken wordt de numerieke waarde van het blinkende cijfer vergroot.
4.3 De meting van de “dichtheid van de vaste stof” UNIT 1. De toets meermals drukken totdat de weegschaal naar de modus dichtheidsbepaling van vaste stoffen wordt omgeschakeld. De melding “dSP pL” kan verschijnen maar in deze stap betekent het geen foutmelding en kan worden overgeslagen. TARE / 2. De toets drukken (geen aanduidingswijziging). 3. Het monster op de bovenschaal voor monsters leggen. 4. Wachten totdat de stabilisatieaanduiding verschijnt en vervolgens de toets drukken.
5 Dichtheidsbepaling van vloeistoffen 5.1 Het volumen van het zinklood bepalen De weegschaal voorbereiden zoals beschreven in hoofdstuk 2 “Installatie van de set voor dichtheidsbepalingen”. Het water in de container doen. De invulhoogte dient ca. ¾ van het volumen te bedragen. De temperatuur zo lang afstellen totdat deze vast is. Het zinklood voorbereiden. De weegschaal aanzetten, zo nodig de toets UNIT meermals drukken totdat de weegschaal in de weegmodus staat.
Het volumen van het zinklood wordt volgens deze formule berekend: V A B ρW = Volumen van zinklood = Het gewicht van het zinklood in de lucht = 99,998 g = Het gewicht van het zinklood in water = 87,607 g = Waterdichtheid (zie hoofdstuk 7) in de temperatuur 20°C = 0,9982 g/cm3 5.2 Dichtheidsbepaling bij een bekend volumen van het zinklood De weegschaal voorbereiden zoals beschreven in hoofdstuk 2 “Installatie van de set voor dichtheidsbepalingen”. De gemeten vloeistof in de container doen.
De weegschaal aanzetten, zo nodig de toets UNIT meermals drukken totdat de weegschaal in de weegmodus staat. Het zinklood op de bovenschaal voor monsters leggen. Afwachten totdat de stabilisatieaanduiding verschijnt, de gewichtswaarde noteren. Het zinklood op de onderste schaal voor monsters leggen. Afwachten totdat de stabilisatieaanduiding verschijnt, de gewichtswaarde noteren.
6 Voorwaarden voor precieze metingen Er bestaat een aantal mogelijke fouten tijdens de dichtheidsbepaling. Om precieze resultaten bij toepassing van deze set voor dichtheidsbepalingen met de weegschaal te bereiken, zijn goede kennis en voorzichtigheid noodzakelijk. 6.1 Resultaten omrekenen Tijdens de dichtheidsbepaling door de weegschaal verschijnen de resultaten altijd met 4 decimalen. Dat betekent echter niet dat de resultaten tot de laatste decimalen, zoals bij waardeberekening, precies zijn.
6.2 De factoren die op de metingfout invloed hebben 6.2.1 Luchtbellen Een kleine luchtbel, bijvoorbeeld 1 mm3, heeft een aanzienlijke invloed op de meting, indien het monster klein is. De opwaartse kracht wordt daardoor met bijna 1 mg vergroot, waardoor een fout van 2 cijfers ontstaat. Daarom is het van groot belang dat er geen luchtbellen aan de vaste stof in de vloeistof aankleven. Hetzelfde geldt tevens voor het zinklood ingedompeld in de gemeten vloeistof.
6.3 Algemene informatie 6.3.1 Dichtheid/ relatieve dichtheid De relatieve dichtheid is het gewicht van de gemeten stof gedeeld door het watergewicht (bij 4°C) met hetzelfde volumen. Daarom heeft de relatieve dichtheid geen eenheid. De dichtheid is het gewicht gedeeld door het volumen. Indien er in plaats van de vloeistofdichtheid in de formule de relatieve dichtheid wordt gebruikt, bereikt men een foutief resultaat. Voor de vloeistof is enkel haar dichtheid maatgevend. 6.3.
7 Tabel van vloeistofdichtheid Temperatu ur [℃] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 19 Dichtheid ρ [g/cm3] water ethylalcohol 0,9997 0,7978 0,9996 0,7969 0,9995 0,7961 0,9994 0,7953 0,9993 0,7944 0,9991 0,7935 0,9990 0,7927 0,9988 0,7918 0,9986 0,7909 0,9984 0,7901 0,9982 0,7893 0,9980 0,7884 0,9978 0,7876 0,9976 0,7867 0,9973 0,7859 0,9971 0,7851 0,9968 0,7842 0,9965 0,7833 0,9963 0,7824 0,9960 0,7816 0,9957 0,7808 0,9954 0,7800 0,9951 0,7791 0,9947 0,7783 0,9944
8 Onzekerheid van de meting bij de dichtheidsbepaling van vaste stoffen In de tabel wordt een precisie van de weegschaal in combinatie met de set voor dichtheidsbepalingen bij benadering voorgesteld. Men dient daarbij op te letten dat deze waarden uitsluiten wiskundig werden bepaald en houden geen rekening met de waarden beschreven in hoofdstuk 6 die daarop invloed hebben.
9 Gebruiksopmerkingen • Om een reproduceerbare gemiddelde waarde te bereiken zijn enkele dichtheidsmetingen nodig. • Het oplosmiddelenbestendige monster/zinklood/glazen maatcilinder ontvetten. • Schalen voor monsters/ zinklood/ glazen maatcilinder dienen regelmatig te worden gereinigd, aan het onderdompelde deel niet aanraken. • Het monster/zinklood/pincet na elke meting drogen. • De monstergrootte dient aan de monsterschaal te worden aangepast (ideale monstergrootte > 0;5 g).
