Пикнометр
Стеклянный сосуд точно известного объёма, предназначенный для определения плотности веществ методом взвешивания. Отличается от ареометра более высокой точностью — до четвёртого знака после запятой, применяется как арбитражный прибор при разногласиях по результатам экспресс-измерений.
Принцип действия
Пикнометр калибруется по дистиллированной воде: определяется его объём при 20 °C по массе воды, заполняющей сосуд до метки. При измерении плотности исследуемой жидкости пикнометр заполняют её до той же метки, взвешивают, вычисляют плотность как отношение массы жидкости к известному объёму. Точность взвешивания на аналитических весах (до 0,0001 г) и стабильная геометрия сосуда дают итоговую погрешность порядка ±0,0001–0,0005 г/см³ в зависимости от объёма и методики — на порядок выше ареометрической.
Типы по ГОСТ 22524-77
Основные модификации:
| Тип | Назначение | Диапазон объёмов |
|---|---|---|
| ПЖ-2 | Для жидкостей | 25, 50, 100 мл |
| ПТ | Для твёрдых и сыпучих | 25, 50 мл |
| ПГ | Для газов | 100, 200 мл |
| Пикнометр Рейшауэра | Для тёмных нефтепродуктов и вязких жидкостей | 6, 25, 50 мл |
ПЖ-2 — массовый тип для прозрачных маловязких жидкостей (вода, растворы, спирты). ПТ применяют для порошков, гранул, твёрдых веществ — плотность определяют по разности массы и объёма вытесненной жидкости. ПГ работает с газами при контролируемом давлении и температуре.
Методика работы
Пикнометр термостатируется в водяной ванне при 20 °C (или при другой стандартной температуре по регламенту методики) не менее 20 минут. Жидкость заполняют через капилляр до метки, избыток удаляют фильтровальной бумагой. Пузырьки воздуха недопустимы — при их появлении операцию повторяют. Для вязких жидкостей применяют методику с воронкой и вакуумной откачкой воздуха.
Точность измерения критически зависит от термостатирования: при отклонении температуры на 1 °C плотность воды изменяется примерно на 0,0002 г/см³, что в 2 раза превышает собственную погрешность метода.
Поверка и применение
ГОСТ 22524-77 «Пикнометры стеклянные. Технические условия» устанавливает конструкцию и требования к объёму пикнометров — это стандарт на изделие, а не методика поверки. Пикнометры подлежат первичной калибровке по ГОСТ 22524-77 (определение объёма с заданной точностью). Поверка как средств измерений требуется только для отдельных моделей, внесённых в Госреестр СИ; статус конкретного типа следует проверять в ФГИС «Аршин». Применяется пикнометр в арбитражных методиках нефтехимии, спиртового производства, фармацевтики.
Связанные понятия
Плотность — измеряемая величина. Ареометр — альтернативный метод с ниже точностью. Термостат — обеспечивает стабильность температуры пробы.
