Що таке одиниця густини? З'ясуємо особливості даної фізичної величини. Даний термін є важливим показником нафти, а також різних нафтопродуктів.

Особливості терміна

У сучасній нафтохімії використовують такі одиниці густини речовини, як кг/м3 а також г/м3. За допомогою подібної величини здійснюють розрахунки, пов'язані з визначенням маси речовини. При наявності обсягу, а також при відомій щільності речовини, можна визначити кількість нафтопродуктів.

Визначення величини

Насиченість суміші речовини або чистого компонента являє собою кількість маси, яка міститься в одній одиниці об'єму. Одиниця густини в СІ – кг/м3. За величину беруть масу одного кубічного метра дистильованої води, яка взята при температурі чотири градуси.


В основному обчислюють не її абсолютне значення у речовини або суміші компонентів, а відносну щільність, яка виражає відношення маси суміші (його компонента) до чистої води рівного об'єму. За числовим показником значення відносної і абсолютної густини однакові, є відмінності лише по розмірності. У відносній відсутня одиниця щільності. У нашій країні існує спеціальний ГОСТ 3900 згідно з яким здійснюється визначення щільності при показнику температури +20 градусів за Цельсієм. Для експортної нафти і нафтопродуктів використовують спеціальні міжнародні стандарти обчислення щільності. Вони мають на увазі застосування ареометров і цифрових аналізаторів щільності. У Сполучених Штатах Америки та Англії використовують умовні величини, такі як градуси, введені навіть спеціальні градуси Боме та АПІ. Між ними існує зв'язок, що виражається арифметичними рівняннями.


У деяких довідкових матеріалах згадується позначення щільності d204. В реальності цю фізичну величину визначають при різних значеннях температур, використовуючи значення коефіцієнта об'ємного розширення. Щільність в якості самостійного показника важлива саме для нафтохімії. Крім того, цей фізичний термін застосовують при визначенні структурно-групового складу, проводячи аналіз суміші вуглеводневих фракцій.

Від чого залежить щільність

Одиниці вимірювання щільності свідчать про те, що ця фізична величина пов'язана з об'ємом і масою. Які ще показники можуть позначитись на значенні щільності? На густину впливає хімічна природа складових речовин, фракційний склад, молекулярна маса складових речовин, наявність розчинених речовин, вміст смолистих речовин. В залежності від глибини залягання і геологічного віку відбувається зміна густини нафти. У хімії використовують такі одиниці вимірювання густини речовини, г/см3.

Способи визначення густини

В Росії для визначення щільності застосовують ареометрический і пікнометріческій метод. Другий варіант є тривалим і трудомістким методом, він дає високу точність вимірювань. Основою його є порівняння маси обчислюваного обсягу аналізованої нафти або нафтопродукту з масою води при рівних значеннях температур. У результаті виходить одиниця густини з точністю до 00001. Пікнометри являють собою скляні посудини, що мають притерту пробку. Об'єм судин допускається в 1525 мл
У чому специфіка ареометрического методу? Існує міжнародний стандарт, за яким можна лабораторним способом визначити густину рідких нафтопродуктів, чистої нафти. Метод передбачає застосування скляного ареометра при +15 +20 градусах Цельсія. Ареометр є циліндричною посудиною, на дні його знаходиться баласт. Його розташування обов'язково має бути симетричним. Багато ареометри мають термометр. На приладі зроблена спеціальна шкала, вказана одиниця щільності. Для того щоб підвищити точність визначень, можна скористатися набором ареометров, використовуючи кілька додаткових поділок на шкалі. Таким методом визначають щільність рухомих прозорих розчинів, використовуючи збіг нижнього меніска з основою ареометра. При виявленні щільності непрозорих рідин зчитують шкали ареометра, вибираючи збіг зі стрижнем верхнього меніска. При плавному зануренні ареометра, після його встановлення, обчислюють параметри щільності. У тому випадку, якщо є відмінності від температури +20 градусів, проводять визначення щільності при наявному показнику температури, потім здійснюють перерахунок.

Обчислення щільності

В повсякденному житті люди часто вживають порівняльні вирази: «легкий, немов повітря», «важкий, наче свинець». При цьому практично ніхто з них не замислюється над тим, чи вони мають певний сенс. У шкільному курсі фізики учням пропонуються розрахунки, в яких пов'язані три фізичні величини: щільність, маса, обсяг. Наприклад, пропонується обчислити масу мідного і сталевого брусків, що мають однаковий обсяг. Щоб впоратися з подібним завданням, необхідний такий показник, як щільність. Чим щільніше метал, тим більшу масу буде мати брусок. Як здійснити вимір мас свинцевих деталей, які мають різну вагу? Спочатку необхідно визначити висоту, ширину, довжину кожного з них, обчислити за отриманими показниками обсяг. Далі можна скористатися важільними терезами, набором вантажів. Для визначення щільності необхідно знайти відношення маси до об'єму предмета.

Висновок

Що ж таке щільність? Це фізична величина, яка характеризує певну речовину. Вона визначається як відношення маси даної речовини до об'єму. Позначається цей параметр буквою (рв), основною одиницею вимірювання в міжнародній системі СІ є кг/м3. Вона характеризує саме речовина, не залежить від того, який об'єм або маса вихідного зразка. При збільшенні в три рази маси суміші або чистого речовини, рівно в стільки ж разів буде зменшуватися обсяг, при цьому значення щільності залишається постійною величиною.