Mettler Toledo 210260 Operating Instruction

Tipo
Operating Instruction

Questo manuale è adatto anche per

METTLER TOLEDO 33360 + 210260 1
Operating instructions
Bedienungsanleitung
Mode d'emploi
Instrucciones de manejo
Istruzioni per l'uso
METTLER TOLEDO
33360
210260
Density determination kit Page 3
to determine the density of solids (33360) and liquids (33360/210260) with
top-loading electronic METTLER TOLEDO balances with pan diameters of 80 and 130 mm
Dichtebestimmungszusatz Seite 9
für die Dichtebestimmung von Festkörpern (33360) und Flüssigkeiten (33360/210260)
auf oberschaligen elektronischen METTLER TOLEDO-Waagen mit Schalendurchmesser 80 und 130 mm
Accessoires pour la détermination de la masse volumique Page 15
des solides (33360) et des liquides (33360/210260) à l'aide de balances
électroniques METTLER TOLEDO à plateau supérieur ayant un diamètre de 80 et 130 mm
Conjunto de determinación de densidades Página 21
para la determinación de densidades de sólidos (33360) y de líquidos (33360/210260) sobre
balanzas electrónicas METTLER TOLEDO de platillo elevado con diámetros de platillo de hasta 80 y 130 mm
Kit per la determinazione della densità Pagina 27
di solidi (33360) e liquidi (33360/210260) con l'ausilio di bilance
elettroniche METTLER TOLEDO con piatto di pesata superiore del diametro di 80 e 130 mm
METTLER TOLEDO 33360 + 210260 27
Kit per la determinazione della densità
di solidi e liquidi con l'ausilio di bilance elettroniche METTLER TOLEDO con piatto di pesata superiore avente
un diametro di 80 e 130 mm.
- per la determinazione della densità di solidi: kit di determinazione della densità 33360.
- per la determinazione della densità di liquidi: kit di determinazione della densità 33360
+ corpo da immergere 210260.
1. Definizione della densità
- di solidi e liquidi con l'ausilio di bilance elettroniche METTLER TOLEDO con piatto di pesata superiore avente
un diametro di 80 e 130 mm.
La densità ρ di un corpo omogeneo è il rapporto tra la sua massa (m) ed il suo volume (V) oppure, in altre parole,
è la massa di un'unità di volume di questo corpo:
m [g] ρ = densità
ρ = m = massa
V [cm
3
] V = volume
In luogo di massa (m) si può porre, conformemente alla DIN 1305, il termine "peso".
2. Principio della determinazione della densità
Conformemente al principio di Archimede, un corpo immerso in un liquido subisce da parte di questo liquido una
spinta verticale dal basso verso l'alto pari al peso del liquido spostato. In base a questo principio si può
determinare la grandezza cercata. Il procedimento varia alquanto a seconda che si tratti di liquidi oppure di corpi
solidi.
La densità di un liquido viene determinata con l'ausilio di un corpo da immergere, del quale si conosce il volume.
Allo scopo, questo corpo viene pesato dapprima liberamente in aria e poi immerso nel liquido. In base alle due
pesate (in grammi) si calcola da densità ρ
1
del liquido come segue:
A
s
- B
s
ρ
1
=+ L
s
ρ
1
= densità del liquido in esame ad una
V
s
data temperatura T
A
s
= peso del corpo in aria
B
s
= peso del corpo immerso nel liquido
oppure più semplicemente V
s
= volume del corpo
L
s
= spinta dell'aria ogni ml del corpo
(correzione di A
s
o P
s
): circa + 0,001 g/ ml;
P
s
vedere anche 3.2, Spinta dell'aria
ρ
1
=+ L
s
P
s
= spinta del liquido sul corpo
V
s
(in luogo di A
s
- B
s
): leggibile direttamente
sulle bilance elettroniche METTLER TOLEDO,
vedere 4.1
La densità di un solido viene determinata con l'ausilio di un liquido (liquido ausilario) del quale si conosce la
densità. Allo scopo, il corpo solido viene pesato prima in aria e poi immerso in detto liquido. In base alle due
pesate (in grammi oppure in carati) si calcola la densità ρ
2
come segue:
A
ρ
2
=• ρ
o
ρ
2
= densità del corpo solido
A - B A = peso del solido in aria
B = peso del solido immerso nel liquido ausiliario
oppure più semplicemente ρ
o
= densità del liquido ausiliario ad una data
temperatura T
A P = spinta del liquido ausiliario sul solido
ρ
2
=• ρ
o
(in luogo di A - B): leggibile direttamente
P sulle bilance elettroniche METTLER TOLEDO,
vedere 4.2
La spinta dell'aria non viene generalmente presa in considerazione per i corpi solidi. Se necessario, come nel
primo caso, si può apportare al risultato ρ
2
la correzione di circa + 0,001 g/ cm
3
; vedere anche 3.2, Spinta dell'aria.
28 METTLER TOLEDO 33360 + 210260
3. Precisione della determinazione della densità
I fattori suscettibili di influire sul risultato vengono presi in considerazione a seconda della precisione richiesta
per il risultato. I punti che seguono hanno lo scopo di consentire in dettaglio una valutazione quantitativa di detti
fattori.
3.1 Temperatura
Per i corpi solidi, la variazione della densità dovuta a variazioni della temperatura è in generale così minima che
la loro temperatura non ha importanza ai fini della determinazione della densità (ciò vale anche per il corpo da
immergere).
Per i liquidi invece, la variazione della densità ha un ordine di grandezza di 0,1 … 1 %o ogni °C, per cui può già
apparire nella terza cifra dopo la virgola.
Esempi: Acqua distillata: variazione della densità circa 1 %o ogni 5 °C
Idrocarburi ed alcooli: variazione della densità circa 1 %o ogni 1 °C
Si deve tenere presente che questa variazione della densità dei liquidi si ripercuote direttamente sul risultato delle
determinazioni della densità di corpi solidi, in quanto il volume del corpo solido viene determinato per mezzo
di un liquido ausiliario, nel quale il corpo viene immerso. Se nelle determinazioni della densità si desidera una
precisione maggiore dell' 1 %, si deve sempre tener conto della temperatura del liquido!
Tabella delle densità dell'acqua distillata:
Tratto da: "Handbook of Chemistry and Physics" 66th Ed. 1985-1986, F4-F5)
Per altri liquidi, la densità alla temperatura T dovrà essere tratta da un tabellario.
Temperatura (°C) Densità (g/ ml) Temperatura (°C) Densità (g/ ml)
15,0 0,9991 24,0 0,9973
15,5 0,9990 24,5 0,9972
16,0 0,9990 25,0 0,9970
16,5 0,9989 25,5 0,9969
17,0 0,9988 26,0 0,9968
17,5 0,9987 26,5 0,9966
18,0 0,9986 27,0 0,9965
18,5 0,9985 27,5 0,9964
19,0 0,9984 28,0 0,9962
19,5 0,9983 28,5 0,9961
20,0 0,9982 29,0 0,9959
20,5 0,9981 29,5 0,9958
21,0 0,9980 30,0 0,9956
21,5 0,9979 30,5 0,9955
22,0 0,9978 31,0 0,9953
22,5 0,9977 31,5 0,9952
23,0 0,9975 32,0 0,9950
23,5 0,9974
METTLER TOLEDO 33360 + 210260 29
3.2 Spinta dell'aria
1 cm
3
di aria pesa – a seconda della sua condizione – circa 1 … 1,2 mg. Pertanto, un corpo pesato in aria subisce
una spinta di questa grandezza per ogni cm
3
del suo volume. Ciò significa che, data una densità attorno ad
1 (1 g/ cm
3
), si verifica, non tenendo conto della spinta dell'aria, un errore di circa 1 %o. Se è richiesto un risultato
con 3 (oppure 4) cifre dopo la virgola, sarà quindi necessario correggere il risultato in base alla spinta dell'aria:
La vera densità è di circa 0,001 g/ cm
3
maggiore di quella calcolata.
Il metodo di caldolo della densità di liquidi (divisione per 10 ml, conformemente al volume del corpo immerso)
fa si che già per un peso indicato con tre decimali si ottiene un risultato con quattro decimali. E' pertanto opportuno
in questo caso eseguire sistematicamente la correzione dovuta alla spinta dell'aria.
3.3 Tolleranza sul volume del corpo immerso
Legislazione tedesca di metrologia EO 13-4, paragrafo 9.21
Il volume del corpo immerso, comprensivo della metà inferiore del filo di sospensione, deve essere regolato
in modo tale che la determinazione della densità dell'acqua a 20 °C sia affetta da un errore massimo di
± 0,0005 g/ cm
3
con un corpo immerso del peso di 30 g.
3.4 Profondità d'immersione del corpo da immergere o del portapietra
Il corpo da immergere è appeso ad un filo di platino di 0,2 mm di diametro. Quindi il filo subisce nell'acqua una
spinta di circa 0,3 mg ogni 10 mm di lunghezza immersa.
Se il liquido si trova 10 mm al disopra dell'occhiello del corpo, sono immersi circa 20 mm di filo. Per densità
prossime ad 1 ne risulta una spinta di 0,6 mg. Dato però che si divide ancora per 10 ml, questa fonte d'errore
diventa del tutto trascurabile.
Il portapiertra è costituito, nella sua parte da immergere, da un filo di 0,8 mm di diametro, il che, data una densità
del liquido attorno ad 1, comporta una spinta di circa 5 mg ogni 10 mm di lunghezza immersa. Dato però che il
portapietra nella pesata del corpo solido in aria è analogamente immerso nel liquido e dato inoltre che la
profondità d'immersione, nonostante la differenza di peso, non varia sulle bilance elettroniche, la spinta del
liquido sul portapietra rimane costante e non viene quindi di considerata. Condizione: non variare il livello del
liquido (La variazione del livello del liquido a seguito dell'immersione del corpo solido è per lo più trascurabile:
un volume del solido di 1 cm
3
fa salire il livello del liquido di 0,5 mm, il che provoca una spinta di circa 0,15 mg,
cioè un errore nella determinazione della densità di circa 0,15 mg/ cm
3
).
3.5 Tensione superficiale del liquido
A seguito dell'adesione del liquido al filo di sospensione si verifica un aumento fittizio del peso. Nel caso del corpo
immerso (diametro del filo 0,2 mm) ed in acqua, questa forza ammonta a circa 1 mg; essa può essere ridotta a
circa 0,3 mg con l'impiego di agenti tensioattivi o di liquidi organici. Però anche in questo caso si deve poi dividere
per 10 ml, per cui l'errore di densità risultante ammonta al massimo a 0,0001 g/ml.
Poiché il diametro del filo è più grande, sul portapietra immerso in acqua agisce una forza che può arrivare fino
a 3 mg. Anche in questo caso, analogamente a quanto detto nel punto 3.4, una ripercussione sul risultato viene
eliminata praticamente dal fatto che il portapietra è immerso durante entrambe le pesate (A e B). Se è richiesta
la massima precisione, sarà nondimeno preferibile, per precauzione, ridurre la tensione superficiale (vedere
anche 3.6).
30 METTLER TOLEDO 33360 + 210260
3.6 Bollicine d'aria
Particolarmente nel caso di liquidi scarsamente bagnanti, come è p.es. il caso dell'acqua priva di prodotti
tensioattivi, sussiste la possibilità che sul corpo solido, sul corpo immerso o sul portapietra rimangano attaccate
delle bollicine d'aria che alterano il risultato per effetto della spinta verso l'alto da esse esercitata. Una bollicina
di 1 mm Ø genera una spinta verso l'alto di 0,5 mg, una bollicina di 2 mm Ø però già una spinta di 4 mg.
Accorgimenti precauzionali:
- Sgrassare con solventi il corpo solido ad essi resistente.
- Pulire a regolari intervalli di tempo il portapietra ed il corpo da immergere e non toccare con le mani la parte
che va immersa.
- Scuotere alquanto il portapietra nella sua prima immersione (bagnatura) nel liquido, prima ancora di
agganciarlo alla staffa, affinchè si distacchino le eventuali bollicine d'aria.
- Impiegare quale liquido ausiliario agenti tensioattivi oppure solventi organici (p.es. Foto-Flo della Kodak,
Pervitro 75% 72409). La variazione della densità dell'acqua distillata dovuta all'apporto del prodotto
tensioattivo è irrilevante; se, p.es., si immette in 250 ml d'acqua 0,1 ml di prodotto tensioattivo avente la
densità di 1.2, la densità globale varia di 0,0001 g/ ml.
3.7 Corpi porosi
Dato che immergendo corpi porosi, di regola, non tutta l'aria contenuta nei pori viene espulsa dal liquido, si
verificano degli errori. La densità del corpo può essere determinata soltanto approssimativamente.
METTLER TOLEDO 33360 + 210260 31
4. Esecuzione delle determinazioni della densità
Kit montato
1 Piatto di pesata della bilancia METTLER TOLEDO
2 Staffa, sistemata sul piatto di pesata
3 Viti fissaggio staffa sul piatto di pesata
4 Ponte, disposto trasversalmente al disopra del piatto di
pesata e poggiante sullo chassis della bilancia.
Attenzione: il piatto 1 e la staffa 2 non devono strisciare
contro il ponte!
5 Bicchiere da 250 ml, posato sul ponte;
6 Corpo da immergere o portapietra
7 Piattello di sospensione sulla staffa 2.
Il corpo da immergere ovvero il portapietra devono
pendere liberamente al centro del bicchiere senza toc-
carlo. Attenzione: la prima pesata avviene a secco!
8 Termometro
I singoli componenti sono nuovamente elencati a pag. 33
(distinta delle parti di ricambio).
Avvertenze:
- Si raccomanda di verificare la calibrazione.
- Consultare, unitamente al testo che segue, le brevi istruzioni pratiche illustrate allegate alla presente
descrizione.
4.1 Determinazione della densità di liquidi
- Utilizzare il corpo da immergere 210260 + il kit di determinazione della densità 33360.
- Porre sul ponte 4 il bicchiere vuoto, centrandolo al disotto della sospensione 7; sistemare il termometro entro
il bicchiere.
- Sospendere il corpo da immergere 6. Esso non deve toccare né il bicchiere né il termometro.
- Tarare la bilancia. Indicazione: esattamente zero.
- Introdurre nel bicchiere il liquido da esaminare, fino a circa 10 mm al disopra dell'occhiello di sospensione del
corpo immerso. Sul corpo non deve aderire alcuna bollicina d'aria; staccare eventualmente le bollicine con
un pennellino o simili.
- Sull'indicazione della bilancia compare (con segno negativo) la spinta P
s
sul corpo immerso. Dividere per 10
questa indicazione P
s
della bilancia, aggiungere poi 0,001 g/ ml.
Il risultato rappresenta la densità cercata del liquido p
1
[g/ ml] alla temperatura T (da leggere).
P
s
P
s
[g]
ρ
1
=+ L
s
= + 0,001 g/ ml a T °C (P
s
= A
s
- B
s
)
V
s
10 ml
Se si deve rinunciare all'indicazione diretta della spinta, si determinerà P
s
mediante due distinte pesate: A
s
= corpo
da immergere in aria; B
s
= corpo immerso nel liquido. Procedura: come sopra, però si tara prima della
sospensione del corpo da immergere. A corpo agganciato la bilancia indica poi A
s
, e dopo l'introduzione del
liquido (senza ripetere la taratura!) invece B
s
.
Esempio con indicazione della spinta: Determinazione della densità di acetone.
7,898 g
Valori misurati: P
s
= 7,898 g ρ
1
+ 0,001 g/ ml = 0,7908 g/ ml a 20 °C
T = 20 °C 10 ml
La densità dell'acetone impiegato nella prova è di 0,7908 g/ ml a 20 °C.
32 METTLER TOLEDO 33360 + 210260
4.2 Determinazione della densità di corpi solidi
- Utilizzare il kit di determinazione della densità di solidi 33360 (= portapietra 6).
- Versare nel bicchiere una quantità di liquido ausiliario tale che il corpo solido, quando verrà successivamente
introdotto nel cestello in filo metallico del portapietra, risulti ricoperto dal liquido per almeno
1 cm. Inserire il termometro. Posare il bicchiere sul ponte 4, centrandolo al disotto della sospensione 7.
- Agganciare il portapietra (attenzione alle bollicine d'aria, specialmente sul cestello).
- Tarare la bilancia. Indicazione: esattamente zero.
- Porre il corpo solido asciutto nel piattello superiore del portapietra, prendere nota del peso indicato (in grammi
o carati). Si tratta del peso A del corpo solido in aria.
- Tarare nuovamente la bilancia (con il corpo solido nel piattello). Indicazione: esattamente zero.
- Prelevare il corpo solido dal piattello e porlo nel cestello (immerso nel liquido). Nell'indicazione della bilancia
compare (con segno negativo) la spinta P sul corpo solido.
Dividere la prima indicazione A per la seconda indicazione P poi moltiplicare questo risultato parziale per la
densità ρ
o
del liquido ausiliario (alla temperatura T).
Questo risultato finale rappresenta le densità cercata ρ
2
del corpo solido. L'unità corrisponde a quella adottata
per la densità ρ
o
del liquido ausiliario, p.es. g/ cm
3
(il che corrisponde g/ ml).
A A [g] Pioché le unità di A e P si elidono, le pesate possono
ρ
2
=• ρ
o
=• ρ
o
[g/ cm
3
] essere eseguite tanto in carati quanto in grammi: il
P P [g] risultato ρ
2
ha sempre l'unità di ρ
o
.
Se si deve rinunciare all'indicazione diretta della spinta, P sarà determinato con A - B: B comparirà nell'indica-
zione della bilancia in luogo di P se dopo l'indicazione del peso A non si esegue per nulla la tara, oppure se si
tara dopo aver tolto il corpo solido.
Esempio con indicazione della spinta: Determinazione della densità di una moneta con l'ausilio di acqua
distillata.
Valori A = 3,011 g 3,011
misurati: P = 0,336 g ρ
2
= • 0,997 g/ cm
3
= 8,93 g/ cm
3
T = 25,5 °C →ρ
o
= 0,997 g/ cm
3
0,336
La moneta ha una densità di 8,93 g/ cm
3
.
METTLER TOLEDO 33360 + 210260 33
Spare parts Order No.
Ersatzteile Bestell-Nr.
Pièces de rechange No de commande
Repuestos No de pedido
Parti di ricambio N. ordinazione
Glass beaker 250 ml 71578
Becherglas
Bécher
Vaso
Bicchiere
Bracket 80 mm 33341
Bügel
Etrier
Estribo
Staffa
Bracket 130 mm 33342
Bügel
Etrier
Estribo
Staffa
Float packaged 210260
Senkkörper verpackt
Plongeur sous emballage
Cuerpo sumergible embalado
Corpo da immergere imballato
Gem holder 33343
Steinträger
Porte-pierre
Portapiedras
Portapietra
Thermometer 238767
Thermometer
Thermomètre
Termómetro
Termometro
Clamping screw 40288
Klemmschraube
Vis de fixation
Tornillo de apriete
Vite di fissaggio
Bridge 33347
Brücke
Pont
Puente
Ponte
Pervitro 75% 72409
34 METTLER TOLEDO 33360 + 210260
For fast, reliable and efficient determination of density of solid, porous or fluid substances we also recommend
the METTLER TOLEDO LabWare "Density".
Für schnelle, einfache und zuverlässige Dichtebestimmung von festen, porösen und flüssigen Stoffen verwenden
Sie auch die METTLER TOLEDO LabWare "Dichte".
Pour une détermination rapide, simple et fiable de la masse volumique de solides poreux ou de liquides, utilisez
également le METTLER TOLEDO LabWare "Masse volumique".
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también el LabWare METTLER TOLEDO "Densidad".
Per una determinazione rapida, semplice ed affidabile della densità di sostanze solide, porose e di liquidi
impiegate anche il METTLER TOLEDO LabWare "Densità".
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