Что такое пикнометр в химии
Пикнометры — сосуды для измерения плотности
Для измерения плотности различных веществ в химических и физических лабораториях, 
как правило, используют пикнометры. Этот измерительный инструмент был изобретен Д.И.Менделеевым в 1859-м году.
Что из себя представляет пикнометр
Пикнометр состоит из измерительной стеклянной колбы точно известного объема, с более узким горлышком, чем имеет стандартная мерная колба. Она может быть различной конструкции, с меткой на горловине, с градуированной горловиной или капилляром в горловине. Инструмент может быть оснащен дополнительной капиллярной трубочкой-отводом, которая закрывается пришлифованным термометром. Некоторые пикнометры закрываются притертыми пробками или колпачками, чтобы минимизировать испарение жидкости из сосуда.
Существуют различные виды пикнометров, приспособленных для работы с разными типами веществ. Например:
— универсальный пикнометр Гей-Люссака с капилляром в пробке;
— Менделеева, с пришлифованным термометром для работы без термостатирования;
— Оствальда, с двумя капиллярами, и U-образный пикнометр для работы с летучими жидкостями;
— колба Рейшауэра с капилляром в пришлифованной, относительно широкой, горловине, наиболее удобная для измерения плотности твердых веществ,
стандартный, с меткой на горловине;
— пикнометр для газов — сферической формы с двумя кранами.
Пикнометры изготавливаются из высококачественного стекла с малым коэффициентом линейного расширения. Обычно используется боросиликатное стекло, нейтральное к веществам, с которым соприкасается.
Принцип действия пикнометра
Как известно, для вычисления плотности вещества, нужно его массу разделить на объем. Мерная колба — пикнометр позволяет с высокой точностью измерить и то, и другое. Объем определяется заполнением абсолютно чистого и сухого сосуда до метки или до верха капилляра. Массу же вычисляют путем взвешивания пустого сосуда и сосуда, заполненного жидкостью.
Если требуется вычислить плотность твердого вещества, то сосуд заполняют жидкостью, в которой исследуемое вещество не растворяется. В формуле для вычисления плотности учитывается вес заполненного жидкостью пикнометра, вес исследуемого вещества и вес пикнометра с жидкостью и веществом.
Точность измерений с помощью пикнометров может достигать величины 10-5 г/куб.см при использовании сосудов не более 100 куб.см. На практике наиболее востребованы пикнометры вместимостью до 30 мл.
При работе с пикнометром следует учитывать температуру жидкости, поэтому окончательные взвешивание производят после того, как пикнометр выдерживают в термостате достаточное время, чтобы привести температуру вещества в приборе к требуемому значению.
Преимущества использования пикнометров
— Возможность работы с малыми количествами вещества, до 0,5 мл. 
— Высокая точность измерений.
— Продуманная конструкция прибора, минимизирующая площадь открытой поверхности жидкости, благодаря чему можно пренебречь испарением жидкости и поглощением веществ из воздуха.
— Простота эксплуатации, компактность и портативность, позволяющие применять лабораторный прибор в различных условиях.
— Операции термостатирования и взвешивания можно производить отдельно.
4.2. Мерные колбы и пикнометры
Мерные колбы используют для приготовления растворов определенной концентрации (рис. 75). Они имеют узкое горло с одной или несколькими метками, означающими границу отмеряемого объема. Вместимость мерных колб колеблется от 5 мл до 2 л. На каждой колбе указана вместимость (в мл) и температура, при которой проводилась ее калибровка, обычно это 20 °С.
Мерные колбы являются измерительными сосудами, рассчитанными на вливание, т.е. объем жидкости до метки соответствует вместимости колбы. Смачивание стенок и растекание жидкости по внутренней поверхности колбы не играют никакой роли. Выпускаются мерные колбы и на выливание. Такие колбы (колбы Штоманна) имеют на горле две кольцевые отметки, так как объем вылитой жидкости будет несколько меньше отмеренной (рис. 75, б).
Мерные колбы могут иметь пришлифованные стеклянные пробки, а также резиновые, фторопластовые или полиэтиленовые пробки.
Для приготовления раствора нужной концентрации в мерную колбу сначала насыпают или наливают через воронку растворяемое вещество, а затем наполняют колбу до половины растворителем и осторожно встряхивают круговыми движениями, придерживая рукой колбу за дно. Перемешивание продолжают До полного растворения вещества. После этого колбу оставляют на 5-10 мин для выравнивания ее температуры с окружающей средой, затем приливают растворитель, не доводя до метки на 5
Для точного измерения объема колбу с раствором, не доходящим немного до метки, помещают на 10-15 мин в термостат, настроенный на температуру 20 °С, при этом из термостатирующей жидкости должно выступать только горло с меткой, а не раствор в нем. При доливании растворителя колбу вынимают за горло из термостата, чтобы метка и мениск были на уровне глаз (см. рис. 79).
Колба с градуированным горлом (рис. 75, г) удобна для приготовления растворов двух жидкостей с точно известными объемами, когда надо измерить уменьшение или увеличение общего объема смеси жидкостей после их растворения.
Пикнометр Менделеева (рис. 76, б) применяют для быстрых измерений в тех случаях, когда достаточна точность около ±0,001 г/см3 и когда почему-либо трудно строго поддерживать постоянство температуры. Пикнометр имеет пришлифованный термометр, позволяющий вести непрерывное наблюдение за изменением температуры раствора. Недостатком пикнометров этого типа является неизбежная неплотность шлифа термометра и колпачка боковой трубки, особенно нежелательная в том случае, если температура при взвешивании выше температуры пикнометра при его заполнении.
Для измерения плотности сильно летучих жидкостей помимо пикнометра Оствальда применяют U-образный капиллярный пикнометр (рис. 76, д), имеющий в правом колене расширение * Его заполняют путем погружения загнутого конца капиллярной трубки 2 в жидкость.
Рис. 77. Пикнометры для газов с кранами (а, 6) и бескрановые (в):
Последняя сначала затягивается под действием капиллярных сил, а затем по принципу сифона заполняет весь пикнометр. Работают с ним так же, как и с пикнометром Оствальда.
Пикнометр Рейшауэра (рис. 76, е) имеет вставное на шлифе горлышко 5 с меткой 3. Такой пикнометр предназначен для определения плотности твердых веществ, которые помещают в колбочку б, вынув предварительно горлышко. Затем горлышко вставляют и работают с пикнометром так же, как и с пикнометром типа «г».
Пикнометр с плоской крышкой (рис. 76, з) имеет утолщенный фланец 9, к которому пришлифована крышка 8. При погружении его в термостат часть жидкости переполняет сосуд 6 и начинает вытекать. Тогда отверстие закрывают плоской крышкой 8, скользящей по шлифу фланца 9. Избыток жидкости снимают фильтровальной бумагой. Так как поверхности фланца и крышки пришлифованы, то испарение жидкости через шлиф незначительно и им пренебрегают даже в том случае, если отверстие в горлышке имеет значительные размеры. Шлиф считают надежным, если заполненный пикнометр может повиснуть на крышке 8. Недостатком этого пикнометра является возможность выталкивания крышки 8 вследствие расширения жидкости уже при небольшом повышении температуры. В этом случае происходит быстрое испарение жидкости, несмотря на наличие защитного колпачка 10. Поэтому при работе с таким пикнометром рекомендуют поддерживать температуру помещения несколько ниже температуры термостата. Следует также следить за тем, чтобы в шлифе не оставалось пузырьков воздуха после заполнения пикнометра.
Плотность газов, не содержащих легко конденсирующихся парообразных веществ, определяют при атмосферном давлении температурах 18-25 °С при помощи пикнометров, изображенных на рис. 77. Двухкрановые пикнометры (рис. 77, б) позволяют наиболее полно проводить их продуву воздухом и газом. В безкрановых пикнометрах (рис. 77, в) краном служит пустотелая притертая пробка 2, сообщающаяся через трубку 4 с вакуумом и источником газа. Пробка имеет боковое отверстие 3. При ее повороте это отверстие сообщается с карманом 7 пикнометра и всей его емкостью.
Пикнометры — сосуды для измерения плотности
Для измерения плотности различных веществ в химических и физических лабораториях, 
как правило, используют пикнометры. Этот измерительный инструмент был изобретен Д.И.Менделеевым в 1859-м году.
Что из себя представляет пикнометр
Пикнометр состоит из измерительной стеклянной колбы точно известного объема, с более узким горлышком, чем имеет стандартная мерная колба. Она может быть различной конструкции, с меткой на горловине, с градуированной горловиной или капилляром в горловине. Инструмент может быть оснащен дополнительной капиллярной трубочкой-отводом, которая закрывается пришлифованным термометром. Некоторые пикнометры закрываются притертыми пробками или колпачками, чтобы минимизировать испарение жидкости из сосуда.
Существуют различные виды пикнометров, приспособленных для работы с разными типами веществ. Например:
— универсальный пикнометр Гей-Люссака с капилляром в пробке;
— Менделеева, с пришлифованным термометром для работы без термостатирования;
— Оствальда, с двумя капиллярами, и U-образный пикнометр для работы с летучими жидкостями;
— колба Рейшауэра с капилляром в пришлифованной, относительно широкой, горловине, наиболее удобная для измерения плотности твердых веществ,
стандартный, с меткой на горловине;
— пикнометр для газов — сферической формы с двумя кранами.
Пикнометры изготавливаются из высококачественного стекла с малым коэффициентом линейного расширения. Обычно используется боросиликатное стекло, нейтральное к веществам, с которым соприкасается.
Принцип действия пикнометра
Как известно, для вычисления плотности вещества, нужно его массу разделить на объем. Мерная колба — пикнометр позволяет с высокой точностью измерить и то, и другое. Объем определяется заполнением абсолютно чистого и сухого сосуда до метки или до верха капилляра. Массу же вычисляют путем взвешивания пустого сосуда и сосуда, заполненного жидкостью.
Если требуется вычислить плотность твердого вещества, то сосуд заполняют жидкостью, в которой исследуемое вещество не растворяется. В формуле для вычисления плотности учитывается вес заполненного жидкостью пикнометра, вес исследуемого вещества и вес пикнометра с жидкостью и веществом.
Точность измерений с помощью пикнометров может достигать величины 10-5 г/куб.см при использовании сосудов не более 100 куб.см. На практике наиболее востребованы пикнометры вместимостью до 30 мл.
При работе с пикнометром следует учитывать температуру жидкости, поэтому окончательные взвешивание производят после того, как пикнометр выдерживают в термостате достаточное время, чтобы привести температуру вещества в приборе к требуемому значению.
Преимущества использования пикнометров
— Возможность работы с малыми количествами вещества, до 0,5 мл. 
— Высокая точность измерений.
— Продуманная конструкция прибора, минимизирующая площадь открытой поверхности жидкости, благодаря чему можно пренебречь испарением жидкости и поглощением веществ из воздуха.
— Простота эксплуатации, компактность и портативность, позволяющие применять лабораторный прибор в различных условиях.
— Операции термостатирования и взвешивания можно производить отдельно.
Купить в Москве лабораторное оборудование, в том числе пикнометры, можно в магазине «ПраймКемикалсГрупп». Мы находимся в Мытищах, но осуществляем доставку по Москве и Московской области. Наши цены доступные, а сервис — на высоком уровне, поэтому вам понравится заказывать химические колбы, химреактивы и другие принадлежности для лабораторий у нас.
Характеристики пикнометра, функции, типы
рicnómetro это посуда, используемая в лабораториях, которая используется для измерения объема или плотности элемента, твердого или жидкого. В то же время это позволяет узнать температуру указанного элемента..
Пикнометр очень помогает, поскольку он является одним из самых точных измерительных приборов в химическом мире. По этой причине многие ученые предпочитают использовать этот инструмент, потому что он позволяет им иметь больше точности в своих лабораторных экспериментах..
Есть методология, которая вращается вокруг пикнометра. Он изучает результаты, полученные указанным инструментом и известен как пикнометрия.
Обычно этот инструмент изготавливается из стекла и состоит из сосуда и матовой заглушки с капилляром, что позволяет проводить точные измерения и предотвращает любую случайную утечку, которая может вызвать много проблем..
Пикнометр обычно используют вместе с термометром, поскольку таким образом вы можете одновременно измерять температуру вещества, с которым вы работаете..
Существует много видов пикнометров. Тем не менее, один из наиболее используемых газовых пикнометров.
Этот прибор способен анализировать твердые элементы, такие как керамика, фармацевтические ингредиенты, металлические порошки, цемент, нефтяной кокс и другие. В случае непористых твердых частиц пикнометр измеряет плотность его частиц..
Функция пикнометра
Основной функцией пикнометра является измерение объема жидкого и твердого вещества. Есть много способов достичь этого результата.
Этот лабораторный инструмент очень используется, особенно в школьной зоне, потому что он очень точный. Кроме того, это очень быстро (не нужно долго ждать результатов).
Что касается затвора матового стекла, то он очень полезен, поскольку позволяет избежать разливов и в то же время обеспечивает циркуляцию воздуха внутри и снаружи сосуда, который обычно является стеклянным.
Когда пикнометр используется для измерения плотности пористых твердых элементов, сначала измеряемый элемент должен быть раздроблен, чтобы открыть все поры вещества, чтобы не было ошибок в результатах, которые кто-либо желает получить..
В случае измерения картин используется металлический пикнометр, так как это вещество, в частности, требует его.
Американский институт нефти (API) настоятельно рекомендует использовать пикнометр в экспериментальных лабораториях из-за точности, которую он обеспечивает.
Как использовать пикнометр?
Некоторые пикнометры не имеют этого механизма, но имеют длинную шейку с маркированной маркировкой.
В этом случае вещество наливают до тех пор, пока оно не достигнет отметки, и объем вещества не может быть измерен там. Для правильного измерения объема добавляется дистиллированная вода.
Весь сосуд с дистиллированной водой должен быть заполнен до тех пор, пока он не проливается немного сверху при введении крышки. Важно, чтобы при заливке дистиллированной воды в пикнометр не было пузырьков воздуха, так как это может привести к радикальному изменению конечных результатов..
Обычно необходимо измерять только объем воды, а затем измерять объем анализируемого вещества вместе с дистиллированной водой..
Как только будет получен результат объема, будет извлечен конечный результат того, сколько составляет плотность вещества или какова его общая масса..
черты
С другой стороны, некоторые пикнометры имеют встроенное хранилище информации или автоматическую калибровку, что полезно, когда вы работаете с важными данными для измерения химических элементов в лабораториях..
Существует большое разнообразие размеров этого прибора, и все они различаются в зависимости от вещества или элемента, который будет измеряться или взвешиваться..
Когда речь идет о густых или вязких веществах (таких как краска), обычно используется пикнометр от 25 до 50 мл..
В случае менее вязких веществ используются пикнометры от 25 до 30 мл, поскольку их плотность будет ниже. С другой стороны, реологические жидкости (те, которые колеблются между жидкостью и твердым веществом) могут быть измерены в пикнометрах от 10 мл до 25 мл..
Типы пикнометров
Как упоминалось ранее, существуют пикнометры из разных материалов, и каждый из них используется для анализа и измерения конкретных веществ. Некоторые из наиболее используемых материалов:
Газовый пикнометр
Следует отметить, что существует такой тип пикнометра, который называется газовый или гелиевый пикнометр, который был создан Абу Райханом Мухаммедом аль-Бируни..
Этот тип прибора использует гравиметрию в качестве основного инструмента для измерения твердых или жидких веществ при определенной температуре..
Используется особенно для пористых материалов и позволяет измерять их реальную плотность. Этот инструмент является одним из наиболее используемых в химических лабораториях..
Кроме того, многие школы используют этот инструмент из-за его точной точности при измерении плотности как твердых, так и жидких химикатов..
Уход за пикнометрами
Важно выполнять определенные процессы, которые будут поддерживать пикнометр в чистоте и точности. Например, это должно быть откалибровано, хотя некоторые поставляются с автоматической калибровкой.
Если это не так, весь инструмент следует очистить и высушить дистиллированной водой и ацетоном. Это позволит результат быть максимально правильным и точным.
Определение плотности жидкости пикнометром: суть метода, преимущества
Плотность является одним из основных показателей, с помощью которого определяют качество жидких веществ на предприятиях самых разных отраслей промышленности. С ее помощью можно установить, соответствуют ли характеристики сырья и готового продукта утвержденным нормам.
Ранее для определения плотности чаще всего использовался стеклянный пикнометр. Но в наше время появились более совершенные устройства, которые позволяют измерять данный показатель с минимальным участием человека. Ярким примером является гелиевый пикнометр. Ознакомиться с характеристиками измерительного прибора можно по ссылке http://chimbiolab.ru/laboratornoe-oborudovanie/analiticheskoe-oborudovanie/accupic-1340.html, здесь же можно оформить покупку.
Пикнометрический метод для измерения плотности жидкостей
Стандартный пикнометр представляет собой небольшой стеклянный сосуд с горлышком и крышкой-колпачком. В верхней части прибора находится метка. Пикнометр можно использовать для определения показателя плотности различных веществ, в том числе и жидкостей.
Диапазон температур, при которых можно проводить исследования, очень широкий. Это объясняется тем, что прибор изготовлен из термостойкого стекла. Этим он отличается от обычных мензурок.
Определение плотности жидкостей пикнометром основано на измерении отношения массы определенного объема исследуемого вещества к массе дистиллированной воды, взятой в таком же объеме. При этом температура вещества должна совпадать температурой воды. Для получения точных результатов надо провести два параллельных испытания, а затем высчитать среднее арифметическое.
Когда и где используется пикнометрический метод
Точность метода
Суть метода: как происходит измерение плотности жидких веществ
Что обязательно нужно учитывать во время измерений
Формула, по которой вычисляется плотность жидкости
Плотность жидкости определяется как отношение ее массы к объему. В нашем случае расчеты будут проводиться по формуле:
Ржидк = (М2 – М) : (М1 – М) × Рводы,
где Ржидк – плотность жидкости, г/см 3 ;
М – масса пикнометра, г;
М1 – масса прибора с чистой водой, г;
М2 – масса прибора с исследуемым веществом, г;
Рводы – плотность чистой воды, г/см 3 (этот показатель составляет 0,99703 г/см 3 при +20 °С).
Сравнение работы пикнометра с ареометром
Ареометрический метод исследования плотности жидкости основан на законе Архимеда. Исследование происходит следующим образом: жидкость надо налить в чистый цилиндр емкостью не менее 0,5 л, а затем осторожно помещать в нее ареометр до тех пор, пока он не начнет плавать. Прибор должен располагаться в центре цилиндра и не касаться его дна и стенок. Через 3-4 минуты после погружения необходимо провести отчет по делениям шкалы прибора по нижнему мениску.
Несмотря на то, что ареометрический метод менее трудоемкий, он не позволяет получить такие же точные результаты, какие дает пикнометрический метод. К тому же пикнометр позволяет исследовать сравнительно малое количество анализируемой пробы (1-20 мл). Для применения ареометра потребуется не менее 0,5 л исследуемой жидкости.
Еще одно преимущество пикнометрического метода – возможность работы с сильнолетучими веществами. Ареометр в этих целях применять нельзя.
Выводы
В производственных условиях для получения максимально точных результатов наиболее оправданным будет использование гелиевого пикнометра. Это надежный и качественный прибор, которому можно доверять. Вычисления производятся автоматически всего за несколько минут, что значительно снижает нагрузку на сотрудников лаборатории. Заказать прибор можно в ООО «ХимБиоЛаб», возможна доставка во все регионы России.