2.2.5相对密度.doc

相对密度
相对密度dt2 t1指的是物质在温度为t1时的密度与相同体积的水在t2时密度的比值。除非特别指明，通常相对密度指的是20℃的相对密度。相对密度一般也用d20 4表示。密度ρ20定义为物质在20℃单位体积的质量，用1kg/m3或者g/cm3表示，这些定量关系可以用如下的方程式表示：
ρ20=0.998203´d20 20=1.00180´ρ20
ρ20=0.999972´d20 4=1.00003´ρ20
d20 4=0.998230´d20 20
本文规定用密度瓶（液体或者固体都可以用），比重称（固体），液体比重称（液体），或者带有振荡换能器的电子密度计（液体或者气体）来测量相对密度或者密度，测量值精确到小数点后。当用比重称测量相对密度或者密度时，忽略了浮力的影响，从而导致测量值的第三位小数有误差，如果用密度计测量，空气中的浮力的影响就消除了。
振荡换能器电子密度计。组成：
-装有液体测试样品的U型管，材质通常为硅硼酸盐玻璃
-一个磁电式或者压电式激发系统，这个系统会根据待测液体样品的密度使U型管以一定的频率悬臂振荡。
-一种测量振荡时间（T）的方法，这个时间可以被仪器直接换算为密度读出来，或者用下面公式来计算出密度。
共振频率是关于弹簧常量（c）和质量（m）的函数：
f2=1T2=cm×14π2
所以： T2=（Mc+ρ×Vc）×4π2
其中：M指的是U型管的质量，V指的是U型管管内体积。引入两个常数A=c(4π2×V)
和B=M/V, 上面的公式变成：ρ=A×T2-B
常数A和B是通过U型管装入两种不同的已知密度的样品测量得到的，比如已知密度的脱气水和空气。每天需要用脱气水进行空白测量，测量值不得偏离对照值的规定误差范围，对照值ρ20=0.998203g/cm3, d20 20=1.000000，例如，仪器规定误差为±0.0001 g/cm3，那么空白值应该为0.9982±0.0001 g/cm3才能进行下一步测量，否则，空白值需要重新测量。用对照品定期对仪器进行校正，测量方法和校正步骤一致。必要的话，待测液体在放入U型管前，需要放入20℃的恒温器里平衡，从而可以减少液体中产生的泡沫，也可以缩短测量时间。
影响测量准确度的因素有：
1， 整个U型管温度的均匀性
2， 密度范围内的非线性
3， 寄生谐振的影响
4， 粘度，溶液粘度比校准液粘度高的话，那么溶液测出的密度明显比真实值要高。
可以选择密度和粘度与待测液接近的校准液，从而避免待测样品由于非线性和粘度造成的测量影响。比如选择的校准液密度为待测的±5%，粘度为待测液的±50%。
密度计可以自动矫正粘度以及矫正由于温度变化和非线性引起的测量误差。
Precision is a function of the repeatability and stability of the oscillator frequency, which is dependent on the stability of the volume, mass and spring constant of the cell。
精确度是振荡器频率的重复性和稳定性的函数，它取决于单元的体积、质量和弹簧常数的稳定性。
Density meters are able to achieve measurements with an error of the order of 1×10-3 g/cm3 to 1×10-5 g/cm3 and a repeatability of 1×10-4 g/cm3 to 1×10-6 g/cm3.
密度计能够实现测量误差在1×10-3 g/cm3 到1×10-5 g/cm3之间，可重复性范围为1×10-4 g/cm3到1×10-6 g/cm3.