Encyklopedyja powszechna (1859)/Areometr
| <<< Dane tekstu >>> | |
| Autor | |
| Tytuł | Encyklopedyja powszechna |
| Tom | Tom II |
| Rozdział | Areometr |
| Wydawca | S. Orgelbrand |
| Data wyd. | 1859 |
| Miejsce wyd. | Warszawa |
| Źródło | Skany na Commons |
| Indeks stron | |
 Artykuł w Wikipedii | |
 Strona w Wikisłowniku | |
Areometr (hydrometr, grawimetr, wolumetr), narzędzie do oznaczania ciężaru właściwego czyli gęstości ciała. Zasadą tego narzędzia jest prawo Archimedesa, że ciało stałe w płynie zanurzone utraca tyle ze swego ciężaru, ile waży płyn przez nie wypchnięty. Na tej zasadzie budowane areometra podzielić można na dwa główne podziały: 1) na areometra ciężarkowe czyli równej zawsze objętości a zmiennego ciężaru; 2) na areometra podziałkowe, czyli stałej zawsze wagi a zmiennej objętości. Do pierwszego działu należą: areometr albo waga hydrostatyczna Nicolsona i areometr Fahrenheit’a, mogący również służyć do dochodzenia ciężaru właściwego ciał stałych. Waga hydrostatyczna Nicolsona z blachy lub pospoliciej ze szkła, składa się z ciała areometru kształtu groszkowatego, obciążonego u spodu śrótem lub merkuryjuszem, a zakończonego u góry cieniutką szyjką, noszącą na sobie kreskę, do której areometr powinien zanurzać się w płynach; nad szyjką znajduje się talerzyk do obciążania dodatkowemi ciężarkami. Przy dochodzeniu gęstości czyli ciężaru właściwego ciał płynnych i stałych przyjęto, aby je odnosić do ciężaru wody destylowanej, która tym sposobem użytą została za jednostkę. Po zanurzeniu areometru w wodzie destylowanej, wgłębi się on do pewnego stopnia, a to o tyle, że objętość wody wyrównywająca zanurzonej jego części, będzie tyle ważyć ile on cały. Aby się zanurzył aż po kreskę, należy obciążyć go dodatkowemi ciężarkami, położonemi na górny talerzyk. Jeżeli przez P wyrazimy wagę areometru samego, a przez p ciężarki dodane, P + p będzie to waga wody, której objętość wyrównywa objętości areometru po kreskę. Zanurzając ten sam areometr w inny płyn, którego dochodzimy ciężaru właściwego, aby się on zanurzył po kreskę, należy przyłożyć pewien ciężar p′ na talerzyk, a P + p′ będzie ciężarem czyli wagą tegoż płynu, pod objętością areometru po kreskę. Biorąc ciężar wody za jednostkę, widocznie ciężar właściwy bedzie:
Areometr Fahrenheit’a różni się tylko od poprzedzającego koszyczkiem przyczepionym u spodu, a służącym do umieszczenia ciała stałego, którego szukamy ciężaru właściwego. Postępowanie jest bardzo proste: areometr po zanurzeniu w wodzie, obciąża się dodatkowemi ciężarkami aż do zanurzenia po kreskę. Po zdjęciu ciężarków, w ich miejsce umieszcza się ciało stałe, którego szukamy gęstości i dokłada tyle ciężarków, aby znowu zanurzył się po kreskę. Waga ciała stałego w powietrzu widocznie wyrównywa różnicy między ciężarkami za pierwszém i drugiém obciążeniem. Po przełożeniu ciała z talerzyka górnego do dolnego koszyczka, straci ono na wadze tyle, ile waży woda pod jego objętością. Aby areometr znowu zanurzał się po kreskę, należy dodać na górny talerzyk tę właśnie różnicę. Otrzymamy tym sposobem wszystkie dane zagadnienia: wagę ciała i wagę wody pod jego objętością. Proste dzielenie daje ciężar właściwy. Nierównie większe zastosowanie mają areometra podziałkowe. Do szczególnych celów zastosowane, noszą one nazwy: alkoholometrów, ługomierzy, mlekomierzy i t. d. Składają się one z ciała areometru, kształtu kulistego, gruszkowatego a najczęściej walcowego u spodu obciążonego jak poprzednio śrótem lub merkuryjuszem, u góry zakończonego długą a wązką rurką, okrągłą lub spłaszczoną, w której znajduje się zamknięta podziałka. Prawie zawsze robione są ze szkła, bardzo rzadko z metalu. Areometr taki zanurza się w płynie tém głębiej, im gęstość czyli ciężar właściwy tego płynu jest mniejszy, gdyż ciężar areometru jest stały raz na zawsze, a przyrząd zanurzyć się musi w płynie tak głęboko, aż waga płynu wypchniętego nie wyrówna wadze całego areometru. Podziałka na szyjce umieszczona, daje bezpośrednio ciężar właściwy płynu, lub też w razach szczególnych ilość części, mających wartość handlową, zawartych w płynie, ile razy ciężar właściwy mieszaniny zależy od ich mniejszej lub większej ilości. Najbardziej rozpowszechnione użycie w przemyśle ma areometr Beaumego i alkoholometry. Areometr Beaumego jest dwojaki, jeden do płynów cięższych od wody, drugi do lżejszych. Jako zasadę przyjął Beaumé wodę i rostwór suchej, czystej soli kuchennej w wodzie. Dla płynów cięższych od wody, służy roztwór z 3 części soli w 17 wody. Miejsce dokąd zanurza się areometr w wodzie, oznacza Beaumé 0, a 15 kładzie tam dokąd dochodzi w roztworze soli. Przestrzeń między temi punktami dzieli na 13 równych części, i ten podział przedłuża idąc ku dołowi aż do 70. Areometr do płynów lżejszych od wody, ma stałe punkta w wodzie przy której stoi liczba 10, i w roztworze 1 części soli w 3 wody, gdzie stoi zero. Przestrzeń między 0 i 10 podzielona na 10 równych części, i takowe przedłużają się do góry aż do 30 lub 60 stopni. Podział taki bez żadnej racyjonalnej zasady nie daje jasnego wyobrażenia o ciężarze właściwym płynów, służy on jedynie przy działaniach technicznych do otrzymywania rozcieków zawsze jednej i tej samej tęgości. Gay-Lussac kładąc na podziałce liczby wyrażające ciężar właściwy, odniesiony do wody destylowanej, tak dla płynów lżejszych jako też dla cięższych od wody, zapobiegł niepewności, i życzyćby należało aby Densimetr czyli Gęstomierz Gay-Lussaca zastąpił empiryczny areometr Beaume’go. Mięszanina czystego wyskoku (alkoholu) z wodą, jest tem lżejsza im jest bogatszą w alkohol, tém zaś cięższa im więcej zawiera wody. Ciężar właściwy takiej mięszaniny dać nam może bezpośrednio ilość bezwodnego wyskoku zawartego w mięszaninie, czyli ilość części wartość mających, jeżeli przez poprzednie próby wiemy jakich zmian doznaje ciężar właściwy mięszaniny, w miarę zmieniającego się stosunku części składowych. Na tej zasadzie zbudowane areometry, noszą nazwisko alkoholometrów. Z tych najbardziej są znane, podług Richtera, Trallesa i Gay-Lussac‘a, ten ostatni jest obowiązującym w naszym kraju, od 1842 r. w którym to czasie zastąpił w czynnościach urzędowych i handlowych, aż do owej pory używaną próbkę do wódek, przez znanego Magiera do kraju wprowadzoną. Wymienione alkoholometra czyli probierze do wódek, biorą za zasadę ilość alkoholu bezwodnego zawartego w płynie. W Anglii przyjęto za zasadę ilość płynu wyskokowego pewnej określonej mocy, którą płyn w sobie zawiera i ta służy za jednostkę. Na tej zasadzie polega hydrometr Atkinsa, tam obowiązujący. W cesarstwie tęż samą zasadę przyjęto i areometr tam obowiązujący, znany pod nazwiskiem alkoholometru Hess’a, jest hydrometrem Atkinsa. W budowie swej łączy on zasadę areometrów o stałym ciężarze i o stałej objętości, przez co budowa jego jest nierównie kosztowniejszą od prostych alkoholometrów Trallesa i Gay-Lussaca. Ma jeszcze inną niedogodność przez wprowadzenie stopni dodatnych i ujemnych. Wyskok mieszany z wodą traci na objętości, tak np., kwarta wyskoku zmięszana z kwartą wody, nie daje dwóch kwart mięszaniny, ale nieco mniej, a tém samém ciężar jej właściwy nie będzie wyrównywał średniemu ciężarowi właściwemu wody i wyskoku. Podział alkoholometrów czyli próbierzy do wódek Richtera, Trallesa i Gay-Lussaca, daje bezpośrednio ilość alkoholu bezwodnego zawartego w 100 częściach mięszaniny; próbierz Richtera na wagę zaś Tralessa i Gay-Lussac‘a na miarę. Ten ostatni jako obowiązujący u nas w kraju więcej nas zajmować powinien. Ciężar właściwy płynów zmienia się wraz z temperaturą; im płyn jest cieplejszy, tém lżejszy tak, że przy wskazaniach areometru mieć wzgląd należy na stopień ciepła jaki okazuje termometr zanurzony w płynie. Ostrożność ta jest tém ważniejsza przy dochodzeniu stopnia tęgości wódek, gdyż one doznają zmian bardzo różnych w gęstości czyli w ciężarze właściwym z tego powodu. Zasadę podziału probierza do vódek Gay-Lussac’a najlepiej zrozumiemy na przykładzie. Mamy 100 garncy szumówki, której moc na probierzu wynosi 50 stopni. W tych 100 garncach mięszaniny, wyskoku znajduje się 50 garncy, który stanowi część mającą wartość, reszta jest wodą bez żadnej wartości. Pytać się można ile tam znajduje się wody. Rachunek przy pomocy tablic ułożonych przez Gay-Lussac’a powiada, że w tej mięszaninie jest 53¾ garnca wody; czyli że summa obu płynów rozdzielonych nie będzie stanowić 100 garncy ale 103¾. A. Pr.
