비중계란?
비중계,hydrometers
비중계의 일반적인 이해에 대해서 알아보겠습니다.
계량 원리
비중계의 원리는 밀도부표와 같고 눈금은 비중이 됩니다.
비중계에는 눈금에 따라 비중 부표, 중보메도 부표, 주(술)정계도 부표가 있습니다.
각각 비중 눈금, 중보 메도 눈금, 주정계 눈금입니다.
이것들은 특정 계량기로서 계량법 검정의 대상이 됩니다.
이외에도 경보메도 부표, 에이 피 아이도 부표, 트와델도 부표, 우유도 부표라고 불리는 비중계가 있습니다.
구조의 개요
비중계도 밀도 부표와 같고.부력을 유지하는 몸부와 눈금부가 있는 경부로 이루어져 있습니다.
재질은 유리로 그 팽창계수는 규정이 있습니다.
몸통은 하단에 납방울 등을 넣어 무게를 조절하고 면, 왁스 등으로 고정하였습니다.
경부는 밀도 눈금지를 삽입했습니다.
비중 눈금
비중이란 액체의 질량과 그와 같은 부피의 압력 101325Pa 하에서 4°C의 순수 물의 질량 비율을 말하며 무명수로 나타냅니다.
비중 t/t0°C는 t°C의 액체의 질량과 그와 같은 부피의 압력 101325Pa 하에서 t0°C의 순수 물과의 비를 말하며 무명수로 나타냅니다.
비중부표에 t/t0°C로 표기되어 있을 때 분자의 t°C는 부표의 표준온도, 분모의 t0°C는 기준으로 한 물의 온도를 말합니다.
예를 들어 비중부표에 많은 15/4°C로 표기가 있으면 분자의 15°C는 부표의 표준온도, 분모의 4°C는 4°C의 물의 밀도를 비중 1로 정하게 됩니다.
20/20°C라면 분자의 20°C는 표준온도, 분자의 20°C는 20°C의 물의 밀도를 비중 1로 한 것이 됩니다.
비중 t/t 0°C를 비중 t/4°C로 환산한다.
때는 비중 t/t0°C에 t0°C의 물 비중 t0/4를 곱해서 구합니다.
중보메 눈금
물보다 무거운 액체에 사용하며 비중과의 관계는 다음 식으로 이루어집니다.
s = 144.3/(144.3-Bh)
s: 비중
Bh:중보메도
(술)주정계 눈금
술의 단맛과 쓴맛의 계량에 사용합니다.
+쪽은 매운맛, -쪽은 단맛을 나타냅니다.
비중과의 관계는 다음 식으로 구성됩니다.
s = 1443/(1443+(술)주도)
s: 비중
사용법
밀도 부표의 사용법과 같습니다.
시료 등을 실린더에 채취하여 비중계를 시료 중에 띄우고 정지한 후 2, 3 눈금침 평형한 시점에서 시도를 읽습니다.이때 실린더의 오염이나 비중계의 오염은 깨끗이 세척하고 시료중에 띄웁니다.
또한 실린더에 채취한 시료의 온도차를 피하기 위해 띄우기 전에 시료를 교반합니다.
표준 온도
비중 눈금 부분을 봐 주십시오.
다음식은 비중계를 표준 온도 이외로 측정했을 때의 비중계 자신의 온도 보정량입니다.
Δs=0.000025s(t0-t)
Δs: 측정 온도에서의 보정량
0.000025: 유리의 체팽창 계수
s: 측정 비중
t0: 비중계의 표준 온도(°C)
t: 측정 온도(°C)
따라서 s+Δs가 측정온도에서 비중이 됩니다.
표시도의 읽는 법
비중계는 대부분 상연지정입니다.
일부 수평면 지정도 있습니다.
표시도의 읽는 방법도 밀도 부표와 같으므로, 그 쪽을 봐 주세요.
성능
눈금 범위와 눈금
A. 비중
눈금범위: 0.600~2.000 사이의 일정범위
눈금 : 0.0005, 0.001, 0.002 중 어느 하나
눈금
|
검정공차
|
사용공차
|
0.0005
|
0.001
|
0.001
|
0.001
|
0.001
|
0.001
|
0.002
|
0.002
|
0.002
|
B. 중보메도
눈금 범위: 0~72중보메도 사이의 일정 범위
눈금 간격: 0.1, 0.2 중보메도 중 어느 하나
눈금
|
검정공차
|
사용공차
|
0.1
|
0.1
|
0.1
|
0.2
|
0.2
|
0.2
|
C. 정종(술) 주도(주정계)
눈금 범위: -40~+30 정종(술) 주도 사이의 일정 범위
눈대중:1정종(술)주도
눈금
|
검정공차
|
사용공차
|
1
|
1
|
1
|
상기는 검정대상의 눈금입니다만 대상에서 제외되는 눈금, 눈금인 것도 필요에 따라 제작하고 있습니다.
검정 공차와 사용 공차
밀도부표와 같이 규정이 있습니다.
교정 방법
비교법과 형량법이 있어 모두 밀도부표와 같습니다.
비교법
검사액은 다음과 같이 계량법에 규정이 있습니다.
검사하는 밀도 눈금 검사액
0.650 ~ 0.700 석유 에테르, 에틸 에테르, 벤진 또는 이 혼합액
0.700~0.730 에틸에테르, 벤진 또는 이들 혼합액
0.730~0.800 주정과 에틸에테르 혼합액
0.800~1.000수와 주정의 혼합액
1.000~1.600 황산과 물의 혼합액
1.600 ~ 2.000 질산 제2수은과 질산의 혼합액입니다만 요오드화 제2수은의 수용액이 사용되고 있습니다.
형량법
비중 부표의 질량과 부피에서 검사합니다.검사 방법은 밀도 부표와 같습니다.
표면 장력에 의한 기차의 영향
계량법은 비중부표로 작용하는 표면장력이 10mN/m변화했을 때 검정공차를 넘는 시도의 변화를 해서는 안 된다고 규정하고 있습니다.
다음 식은 표면 장력이 10m N/m 변화했을 때의 변화량입니다. 밀도부표의 밀도를 비중으로 대체했을 뿐입니다.
Δd = 10(πRd/980M)
Δd: 10m N/m의 표면장력 변화에 대한 시도변화에 상당하는 밀도(g/cm3)
R: 경부의 직경 (cm)
d: 눈금선이 나타내는 밀도 부표의 질량(g)
M: 밀도 부표의 질량 (g)
보수
밀도 부표와 같이 사용 후 세척하여 오염을 제거해 버립니다.
눈금 표기가 자외선으로 퇴색될 수도 있습니다.
케이스, 종이 상자, 종이통 등에 수납하면 좋을 것입니다.
비중계 사용 방법
시료를 실린더에 채취해 부표를 띄우고 아래와 같이 표시도를 읽습니다.
1. 부표, 실린더는 깨끗이 세척합니다.
2. 실린더 안의 시료는 충분히 교반하여 온도를 같게 합니다.
3. 부표의 선단을 시료에 띄웁니다.
4. 정지시킨 후 2, 3 눈금을 놓고 조용히 손을 뗀다.
5. 부표가 정지한 후, 그 표시도를 1 눈금의 1/2 혹은 1/5까지 읽어냅니다.
6. 이 측정을 2, 3회 반복하여 그 평균치를 채취합니다.
온도 보정
부표를 표준 온도 이외에서 측정했을 때, 그 온도에서 액체의 밀도(비중)를 구하려면 온도를 보정합니다.
d+Δd=d+dα(t0-t)
d: 측정밀도
Δd: 측정 온도에서의 보정량
α: 유리의 체팽창 계수
t0: 표준 온도(°C)
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