Концентрацию клеевых растворов принято выражать процентным (по массе) содержанием товарного костного клея * в воде. В табл. 55 указана плотность клеевых растворов различной концентрации в зависимости от температуры.

Концентрацию сахарных растворов также определяют в процентах по массе. Плотность (при 20° С) сахарных растворов различной концентрации приведена в табл. 56.

Таблица 55

Таблица 56

В товарном клее имеется 15% влаги.

f 140. Основные лабораторные методы измерения плотности и концентрации

Рассмотрим вкратце основные лабораторные методы измерения ллотности жидкостей и твердых тел и концентрации растворов.

Простейшим и наиболее распространенным является метод измерения плотности жидкости при помощи прибора, называемого ареометром*. Принцип действия ареометра, представляющего собой полое стеклянное тело, основан на законе Архимеда. Согласно этому закону на всякое тело, помещенное в жидкость, последняя действует с силой, которая приложена в центре тяжести погруженной части тела, направлена вертикально вверх и равна несу вытесненной телом жидкости, т. е. весу жидкости в объеме погруженной части; эта сила называется выталкивающей.

Таким образом, если ареометр постепенно опускать в жидкость, то он начнет плавать в ней тогда, когда уравняются вес ареометра и вес жидкости в объеме его погруженной части. Следовательно, глубина погружения плавающего ареометра зависит от плотности, что позволяет непосредственно определять эту плотность по шкале ареометра, градуированной соответствующим образом.

На использовании закона Архимеда основано также измерение плотности жидкости или твердого тела методом гидростатического взвешивания. Подвешенный к коромыслу весов стеклянный поплавок взвешивают поочередно в воздухе, дистиллированной воде и испытуемой жидкости. По результатам взвешивания определяют объем поплавка и массу жидкости в этом объеме, а затем подсчитывают искомую плотность жидкости.

При измерении плотности твердого тела методом гидростатического взвешивания необходимо взвесить тело последовательно в воздухе и дистиллированной воде. Разность результатов обоих . взвешиваний позволяет определить объем тела, а следовательно, и его плотность. Гидростатическое взвешивание производится либо на видоизмененных весах общего назначения, либо на специальных, так называемых гидростатических весах.

Третьим, наиболее точным, но и самым трудоемким методом является измерение плотности при помощи пикнометра, представляющего собой специальную стеклянную колбу определенной вмес гимости.

Для определения плотности жидкости пикнометром сначала определяют его массу, а затем взвешивают пикнометр, заполненный последовательно дистиллированной водой и испытуемой жидкостью. Первое и второе взвешивания дают возможность найти вместимость пикнометра, а первое и третье - массу испытуемой Жидкости в объеме пикнометра. По этим данным определяют плотность жидкости.

* Слово ареометр образовано из греческих слов araios - жидкий и ttetreo -мерю.

При измерении пикнометром плотности твердого тела поочередно взвешивают: испытуемое тело; пикнометр с водой; пикнометр-с водой и погруженным в нее телом. Результаты взвешиваний: позволяют определить объем тела, численно равный массе вытесненной им воды; по массе и объему тела подсчитывают его плотность.

В § 139 было показано, что плотность раствора при прочих неизменных условиях зависит только от его концентрации. Следовательно, чтобы определить концентрацию раствора, химический состав которого известен, достаточно измерить его плотность *. Обычно для этой цели используют ареометры, шкалы которых градуированы непосредственно в процентах по объему или массе.

* Методы измерения концентрации растворов, основанные на оптических и электрических свойствах растворов, в настоящей книге не рассматриваются.