Опыт 4. Определение удельного веса

Удельный вес определяют наиболее точно при помощи пикнометра. Для удобства взвешивания к пикнометру прикрепляют петлю из тонкой алюминиевой проволоки. Емкость резервуара пикнометра может быть различной; обычно пользуются пикнометрами от 1 до 5 мл.

Сначала на аналитических весах определяют вес пустого пикнометра (вместе с проволокой). Затем при помощи маленькой воронки с оттянутым в капилляр концом (такую воронку легко сделать самому из битой пробирки) пикнометр наполняют свежеперегнанной дистиллированной водой и помещают в водяную баню, имеющую температуру 20°.

Температуру воды поддерживают постоянной, приливая небольшими порциями теплую (или холодную, в зависимости от температуры помещения) воду и хорошо ее перемешивая.

Для измерения температуры пользуются выверенным термометром с делениями на 0,2°. По истечении 20-30 мин. вода в пикнометре приобретает температуру воды в сосуде; тогда устанавливают уровень воды в пикнометре точно по метке, удаляя ее избыток при помощи капиллярной пипетки.

Капли воды, приставшие к стенкам горла пикнометра, удаляют при помощи фильтровальной бумаги. Пикнометр закрывают пробкой, вынимают из бани, тщательно обтирают снаружи фильтровальной бумагой и взвешивают. Вес пикнометра с водой определяют дважды и из полученных величин берут среднее значение. Вычитая из найденного веса вес пустого пикнометра, узнают вес воды, содержащейся в пикнометре при 20°.

Затем удаляют из пикнометра воду, высушивают его, споласкивая последовательно спиртом и эфиром (сушить пикнометр путем нагревания нельзя), удаляют остатки эфира просасыванием воздуха и наполняют пикнометр исследуемой жидкостью. Пикнометр с жидкостью снова выдерживают 20-30 мин. в водяной бане при 20°, доводят уровень жидкости до метки и взвешивают. Из полученной величины вычитают вес пустого пикнометра и находят вес жидкости, содержащейся в пикнометре при 20°.

Отношение найденного веса жидкости к весу воды, содержащейся в пикнометре при 20°, дает удельный вес^*1 данного вещества при 20° по отношению к воде при 20°; этот удельный вес обозначается символом .

В научных исследованиях обычно принято вычислять удельный вес вещества по отношению к весу воды при 4° так как плотность воды при 20° равна 0,9982, то ранее найденный удельный вес нужно умножить на эту величину.

Обозначая удельный вес жидкости при 20° по отношению к воде при 4° символом , получим:

= · 0,9982

Не обязательно, чтобы температура бани была равна 20°; важно лишь, чтобы во время опыта она поддерживалась постоянной. Так как плотность воды при различных температурах хорошо известна (см. таблицу), то простым пересчетом можно найти вес соответствующего объема воды при 20° (или при 4°).

Желательно все же, чтобы температура воды не отличалась сильно от 20°, так как в противном случае необходимо вводить поправку на расширение стекла пикнометра.