KERN ABS-A02 Mode d'emploi

KERN & Sohn GmbH
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Mode d’emploi
Kit de détermination de la densité pour
balances analytiques KERN ABJ / ABS
KERN ABS-A02
Version 1.0
04/2010
F
ABS-A02-BA-f-1010
KERN ABS-A02
F
Version 1.0 04/2010
Mode d’emploi
Kit de détermination de la densité pour balances
analytiques KERN ABJ / ABS
Sommaire:
1
INTRODUCTION ............................................................................................................................ 3
1.1
2
ETENDUE DE LA LIVRAISON ........................................................................................................ 3
PRINCIPE DE LA DÉTERMINATION DE LA DENSITÉ ............................................................... 5
2.1
PARAMÈTRES D'INFLUENCE ET SOURCES D'ERREUR ................................................................... 6
3
INSTALLATION DU KIT DE DÉTERMINATION DE LA DENSITÉ............................................... 7
4
DÉTERMINATION DE LA DENSITÉ DE CORPS SOLIDES ........................................................ 9
4.1
4.2
4.3
ACTIVER LA FONCTION .............................................................................................................. 9
APPELEZ LA SAISIE „FLUIDE DE MESURE DENSITÉ“, ................................................................... 10
MESURE DE LA „DENSITÉ DES CORPS SOLIDES“........................................................................ 11
4.3.1 Détermination de la densité de corps solides avec une densité moins que 1 g/cm3 ..... 11
5
DÉTERMINATION DE LA DENSITÉ DE LIQUIDES ................................................................... 12
5.1
5.2
5.3
5.4
6
ACTIVER LA FONCTION ............................................................................................................ 12
DÉTERMINER LE VOLUME DU CORPS PLONGEANT EN VERRE ...................................................... 13
SAISISSEZ LE VOLUME DU CORPS PLONGEANT EN VERRE .......................................................... 14
MESURE DE LA „DENSITÉ DU FLUIDE“ ....................................................................................... 15
CONDITIONS D’UNE MESURE PRÉCISE.................................................................................. 16
6.1
6.2
CALCUL DES RÉSULTATS ......................................................................................................... 16
FACTEURS INDIVIDUELS SE RÉPERCUTANT SUR L’ERREUR DE MESURE ....................................... 17
6.2.1 Bulles d’air ....................................................................................................................... 17
6.2.2 Echantillon de corps solide .............................................................................................. 17
6.2.3 Liquides............................................................................................................................ 17
6.2.4 Surface............................................................................................................................. 17
6.2.5 Corps plongeant en verre pour les mesures de liquides ................................................. 18
6.3 INFORMATIONS GÉNÉRALES .................................................................................................... 18
6.3.1 Densité / densité relative ................................................................................................ 18
6.3.2 Dérive de l’affichage de la balance.................................................................................. 18
7
TABLEAU DES DENSITÉS POUR LIQUIDES............................................................................ 19
8
INCERTITUDE DES MESURES DANS LE CAS DE LA DÉTERMINATION DE LA DENSITÉ
DE CORPS SOLIDES .................................................................................................................. 20
9
CONSIGNES D’UTILISATION ..................................................................................................... 21
2
ABS-A02-BA-f-1010
1 Introduction
•
Veuillez lire avec attention la notice d’utilisation afin d’assurer une
exploitation sûre et sans accroc.
•
La présente notice ne décrit que les travaux avec le kit pour la
détermination de la densité. Pour de plus amples informations
concernant le la mise en œuvre de votre balance, veuillez
consulter la notice d’utilisation, qui est jointe à la balance
respective.
1.1 Etendue de la livraison
Ö Nous vous prions de contrôler l´emballage et le kit de densité dès son déballage
et de vérifier lors du déballage que l´appareil ne présente pas de dommages
extérieurs visibles.
Ö S’assurer que toutes les pièces soient complètes.
Fig. 1 Contenu de la livraison
N°
Description
Nombre
3
1
3
(1) -2 Plateau de pesée combiné (pour échantillons d < 1 g/cm )
1
(2)
Support de plateau de la balance
1
(3)
Récipient en verre
1
(4)
Plateforme pour récipient en verre
1
(5)
Thermomètre
1
(1) -1 Plateau de pesée combiné (pour échantillons d > 1 g/cm )
(5) -1 Butée en caoutchouc pour le thermomètre
1
(6)
Fixation de thermomètre
1
Corps plongeant en verre, cf. fig. 4
1
Notice d’utilisation
1
ABS-A02-BA-f-1010
3
Fig. 2 : Kit de détermination de la densité KERN ABS-A02 installé
Fig. 3 : Plateaux de pesée combinés
A Cuvette porte-échantillon du haut (poids de l’échantillon à l‘air)
B
Cuvette porte-échantillon du bas (poids de l’échantillon dans le
liquide de mesure)
Fig. 4 : Corps plongeant en verre
4
ABS-A02-BA-f-1010
2 Principe de la détermination de la densité
Les trois paramètres physiques importants sont le volume et la masse des corps
ainsi que la densité des substances. La masse et le volume sont reliés entre-eux par
la densité:
La densité [ρ ] est le rapport de la masse [ m ] et du volume [ V ].
ρ= m
V
L’unité SI de la densité est le kilogramme par mètre cube (kg/m³). 1 kg/m³ est égale à
la densité d’un corps homogène, qui pour la masse de 1 kg prend le volume de 1 m³.
D’autres unités souvent utilisées sont:
1
g
3
cm ,
1
kg
3
m ,
1
g
l
Par la mise en œuvre de notre kit pour la détermination de la densité en combinaison
avec nos balances KERN ABS/ABJ vous êtes en mesure de déterminer rapidement
et fiablement la densité de corps solides et de liquides. Nos kits pour la détermination
de la densité mettent en œuvre le "Principe d’Archimède":
LA POUSSÉE VERTICALE EST UNE FORCE. ELLE S’APPLIQUE À UN CORPS QUI EST
IMMERGÉ DANS UN LIQUIDE. LA POUSSÉE VERTICALE DU CORPS EST JUSTE ÉGALE À LA
FORCE PONDÉRALE DU LIQUIDE DÉPLACÉ. LA FORCE ASCENSIONNELLE AGIT
VERTICALEMENT VERS LE HAUT.
La densité est ainsi extrapolée par application des formules suivantes:
Pour la détermination de la densité de corps solides
Nos balances lui permettent de peser le corps solide dans l’air [ A ] et dans l’eau [ B
]. Lorsque la densité du milieu ascensionnel [ ρo ] est connue, la densité du corps
solide [ρ ] se calcule comme suit:
ρ=
ρ
A
B
ρo
A
ρo
A-B
= densité de l’échantillon
= poids de l’échantillon dans l’air
= poids de l’échantillon dans le liquide de mesure
= densité du liquide de calibrage
ABS-A02-BA-f-1010
5
Pour la détermination de la densité de liquides
La densité d’un liquide est déterminée à l’aide d’un corps plongeant dont le volume [
V ] est connu. Le corps plongeant est pesé dans l’air [ A ] et dans le liquide
échantillon [ B ]. Selon la loi d’Archimède un corps plongé dans un liquide est soumis
à une force ascensionnelle [ G ]. En valeur absolue cette force est égale à la force
pondérale du liquide déplacé.
Le volume [ V ] du corps immergé est égal au volume du liquide déplacé.
G = poussée verticale du corps plongeant
poussée verticale du corps plongeant =
Poids du corps plongeant à l’air [ A ] - poids du corps plongeant en liquide
échantillon [ B ]
Il en résulte:
ρ = A-B
V
ρ
A
B
V
= densité du liquide échantillon
= poids du corps plongeant dans l’air
= poids du corps plongeant dans le liquide échantillon
= volume du corps plongeant*
*
Si le volume du corps plongeant n’est pas connu, celui-ci peut être extrapolé par
une mesure de la densité du corps solide p. ex. dans l’eau et calculé comme suit.
V
A
B
ρW
= volume du corps plongeant
= poids du corps plongeant dans l’air
= poids du corps plongeant dans l’eau
= densité eau
2.1 Paramètres d'influence et sources d'erreur
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
6
Pression d´air
Température
Ecart de volume du corps plongeant (± 0,005 cm³)
Tension superficielle du liquide
Bulles d’air
Profondeur d’immersion de la cuvette porte-échantillon ou du corps plongeant
Porosité du corps solide
ABS-A02-BA-f-1010
3 Installation du kit de détermination de la densité
•
Le cas échéant, effectuez la mise au point nécessaire avant l’installation du
jeu pour la détermination de la densité.
•
Un ajustage correct n’est pas possible après installation du kit de densité.
•
Pour l’ajustage enlever le set de densité et appliquer le plateau de pesée
standard.
1. Mettez hors circuit la balance et coupez l’alimentation en courant.
2. Retirez le plateau de pesée standard,
l'écran statique et le support du
plateau de pesée.
3. Insérez avec précaution
le support du plateau de pesée
4. Orientez la plateforme du récipient en
verre de manière à ce qu’elle n’entre
pas en contact avec le support du
plateau de pesée.
5. Accrochez le plateau de pesée
combiné. Veillez à ce qu’il soit
accroché de manière centrique dans
l’évidement du support du plateau de
pesée.
ABS-A02-BA-f-1010
7
6. Fermez les portes vitrées. Branchez
l’alimentation en électricité à la
balance, la balance effectue un test
automatique. Les balances de la
série ABJ exécutent en plus un
ajustage avec le poids d’ajustage
interne.
Attendez jusqu’à ce que „off“ soit
affiché.
7. Appuyez sur la touche ON/OFF,
l’échelle des grammes apparaît.
8. Fixez le thermomètre comme le
montre la figure sur le récipient en
verre. Remplissez le récipient en
verre de liquide de mesure ou de
liquide échantillon.
9. Retirez le plateau de pesée combiné et installez le récipient en verre au milieu de
la plateforme.
10. Accrochez de nouveau le plateau de pesée combiné. Veillez à ce qu’il n’entre
pas en contact avec le récipient en verre.
11. Tempérez le liquide, les instruments ou le corps plongeant jusqu’à ce que la
température soit constante. Tenez compte du temps de préchauffage de la
balance.
8
ABS-A02-BA-f-1010
4 Détermination de la densité de corps solides
Lors de la détermination de la densité de corps solides, le corps solide d’abord est
pesée à l’air et ensuite dans le liquide de mesure. De la différence du poids résulte la
poussée verticale dont le logiciel calcule la densité.
4.1 Activer la fonction
Dans le menu „Unit.SEL“ peut être activée la fonction de détermination de la densité
pour les corps solides„U- Td“, qui reste à la disposition de l’opérateur sans qu’il ait à
revenir à chaque fois dans le menu. La fonction activée peut alors être directement
appelée sur la touche UNIT/ .
Ö Lorsque l’échelle des grammes est affichée, répétez la
pression sur la touche CAL/MENU jusqu’à ce que
„FUnC.SEL“ soit affiché.
Ö Appuyez sur la touche TARE/
Ö Répétez la pression sur la touche CAL/MENU jusqu’à ce
que „Unit.SEL“ soit affiché.
(exemple)
Ö Appuyez sur la touche TARE/
(désactivé)
(activé)
.
.
Ö Répétez la pression sur la touche CAL/MENU jusqu’à ce
que „U- Td“ soit affiché.
Si la fonction pour la détermination de la densité des corps
solides est déjà activée, apparaît l’affichage de la stabilité
( ). Dans ce cas répétez la pression sur la touche ON/OFF,
la balance retourne en menu/mode de pesée.
Si la fonction pour la détermination de la densité des corps
solides est désactivée, activez-la sur la touche TARE/ .
L’affichage de la stabilité ( ) apparaît.
Dans ce cas répétez la pression sur la touche ON/OFF, la
balance retourne en menu/mode de pesée.
ABS-A02-BA-f-1010
9
4.2 Appelez la saisie „fluide de mesure densité“,
Ö Lorsque l’échelle des grammes est affichée, répétez la
pression sur la touche CAL/MENU jusqu’à ce que „SettinG“
soit affiché.
Ö Appuyer sur la touche TARE/
.
Ö Appuyez à plusieurs reprises sur la touche CAL/MENU jusqu’à
ce que "LSG SEt" apparaisse.
(Exemple)
(Exemple)
est appelée, la densité actuellement
Ö La touche TARE/
réglée s’affiche. Dans la partie supérieure de l’affichage les
symboles
et # apparaissent pour indiquer qu’il est en
statut de saisie numérique. La première position clignote et
peut être modifiée.
Ö Sur la touche UNIT/
peut être augmentée la valeur
numérique du chiffre clignotant.
Sélectionnez sur la touche PRINT/
le chiffre de gauche à
droite, la position respectivement activée clignote
validez la saisie sur la touche TARE/ .
Ö Appuyez à plusieurs reprises sur la touche ON/OFF jusqu’à ce
que la balance se trouve en mode de pesage.
10
ABS-A02-BA-f-1010
4.3 Mesure de la „Densité des corps solides“
1. Appuyez à plusieurs reprises sur la touche UNIT/
jusqu’à ce
que l’affichage se trouve en mode de détermination de la
densité des corps solides „Td“. „g“ est affiché en plus pour la
mesure du poids à l‘air.
2. Appuyer sur la touche TARE/ . Posez l’échantillon dans la
cuvette porte-échantillon supérieure.
3. Après contrôle de la stabilité, appuyez sur la touche
CAL/MENU.
4. Posez l’échantillon dans le tamis inférieur. Après contrôle de
la stabilité, le visuel affiche la densité de l’échantillon. Retirez
l‘échantillon.
Il est possible que „oL“ puisse être affiché, mais qu’il ne soit
pas un message de panne à cette phase pouvant être ignoré.
5. D’autres mesures peuvent être effectuées après appel de la
touche CAL/MENU en commençant à la phase 2.
4.3.1 Détermination de la densité de corps solides avec
une densité moins que 1 g/cm3
Dans les corps solides avec une densité moins que 1 g/cm3, une détermination de la
densité est possible avec deux méthodes différents.
Méthode 1:
Comme liquide de mesure on utilise un liquide avec moins densité que celle du corps
solide, p.ex. éthanol d’env. 0,8 g/cm3.
Ce méthode devrait être appliqué si la densité du corps solide ne se distingue que
faiblement de celle de l’eau distillée.
L’éthanol ne devrait pas être appliqué si le corps solide est attaqué par l’alcool.
Pour les travaux avec l’éthanol, il convient de respecter scrupuleusement les
directives de sécurité en vigueur.
Méthode 2:
Ici l’échantillon n’est mis pas sur mais sous la cuvette-tamis. A cet effet on aura
recours au plateau de pesée combiné (1) -2.
Ö Activer la fonction, voir au chap. 4,1.
Ö Saisie paramètre liquide de mesure, voir au chap. 4,2.
Ö Mesure de la densité voir au chap 4.3, phase 4 déposez l’échantillon sous le
tamis. Si la poussée verticale s’exerçant sur l’échantillon est assez forte pour
soulever le plateau de pesée combiné, celui-ci devra être lesté par le poids d‘un
dummy qui sera retranché par tarage pour le pesage à l‘air.
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5 Détermination de la densité de liquides
Pour la détermination de la densité de liquide on utilise un corps plongeant en verre
dont le volume est connu. Le corps plongeant en verre d’abord est pesé à l’air et
ensuite dans le liquide dont la densité doit être déterminée. De la différence du poids
résulte la poussée verticale dont le logiciel calcule la densité.
5.1 Activer la fonction
Dans le menu „Unit.SEL“ peut être activée la fonction de détermination de la densité
pour les corps liquides„U- d“, qui reste à la disposition de l’opérateur sans qu’il ait à
revenir à chaque fois dans le menu. La fonction activée peut alors être directement
appelée sur la touche UNIT/ .
Ö En mode de pesée, répétez la pression sur la touche
CAL/MENU jusqu’à ce que „FUnC.SEL“ soit affiché.
Ö Appuyez sur la touche TARE/
(exemple)
Ö Répétez la pression sur la touche CAL/MENU jusqu’à ce
que „Unit.SEL“ soit affiché.
Ö Appuyez sur la touche TARE/
(désactivé)
(activé)
12
.
.
Ö Répétez la pression sur la touche CAL/MENU jusqu’à ce
que „U- d“ soit affiché.
Si la fonction pour la détermination de la densité des corps
solides est déjà activée, apparaît l’affichage de la stabilité
( ). Dans ce cas répétez la pression sur la touche ON/OFF,
la balance retourne en menu/mode de pesée.
Si la fonction pour la détermination de la densité des corps
solides est désactivée, activez-la sur la touche TARE/ .
L’affichage de la stabilité ( ) apparaît.
Dans ce cas répétez la pression sur la touche ON/OFF, la
balance retourne en menu/mode de pesée.
ABS-A02-BA-f-1010
5.2 Déterminer le volume du corps plongeant en verre
Lorsque le volume du corps plongeant en verre n’est pas connu, celui-ci doit être
extrapolé et calculé de la façon suivante.
Ö Versez de l’eau dans un récipient et laissez-la venir à température jusqu’à ce
que la température soit constante. Lire la température sur le thermomètre.
Ö Appuyez le cas échéant sur la touche UNIT/
grammes apparaisse.
jusqu’à ce que l’affichage des
Ö Retirez le cas échéant le plateau de pesée combiné.
Il est possible que „ol“ puisse être affiché, mais qu’il ne soit pas un message de
panne à cette phase pouvant être ignoré.
Ö Accrochez le corps plongeant en verre et tarez sur la toucheTARE/
.
Ö Déposez le récipient d’eau sur la plateforme et plongez-y le corps plongeant en
verre. La balance affiche la différence „poids à l‘air – poids dans l‘eau“.
Notez la valeur (sans le signe) et extrapolez le volume du corps plongeant en
verre en fonction de la formule suivante.
V =
V
M
ρ
M
ρ
= volume du corps plongeant en verre
= différence „poids à l‘air – poids dans l‘eau“
= densité de l’eau compte tenu de la température, voir le tab. 1.
Tab. 1: Tabelle de densité pour eau
Temperature
[℃]
Densité ρ
[g/cm3]
Temperature
[℃]
Densité ρ
[g/cm3]
Temperature
[℃]
Densité ρ
[g/cm3]
10
0.9997
19
0.9984
28
0.9963
11
0.9996
20
0.9982
29
0.9960
12
0.9995
21
0.9980
30
0.9957
13
0.9994
22
0.9978
31
0.9954
14
0.9993
23
0.9976
32
0.9951
15
0.9991
24
0.9973
33
0.9947
16
0.9990
25
0.9971
34
0.9944
17
0.9988
26
0.9968
35
0.9941
18
0.9986
27
0.9965
ABS-A02-BA-f-1010
13
5.3 Saisissez le volume du corps plongeant en verre
Ö Lorsque l’échelle des grammes est affichée, répétez la
pression sur la touche CAL/MENU jusqu’à ce que „SettinG“
soit affiché.
Ö Appuyez sur la touche TARE/
.
Ö Répétez la pression sur la touche CAL/MENU jusqu’à ce que
"Sv SEt" apparaisse.
(Exemple)
(Exemple)
Ö Appelez la touche TARE/ , le volume actuellement réglé
s’affiche. Dans la partie supérieure de l’affichage les symboles
et # apparaissent pour indiquer qu’il est en statut de
saisie numérique. La première position clignote et peut être
modifiée.
Ö Sur la touche UNIT/
peut être augmentée la valeur
numérique du chiffre clignotant.
Sélectionnez sur la touche PRINT/
le chiffre de gauche à
droite, la position respectivement activée clignote;
validez la saisie sur la touche TARE/ .
Ö Appuyez à plusieurs reprises sur la touche ON/OFF jusqu’à ce
que la balance se trouve en mode de pesage.
14
ABS-A02-BA-f-1010
5.4 Mesure de la „densité du fluide“
1. Accrochez le corps plongeant en verre.
Lorsque le corps plongeant en verre n’est pas accroché, il se
peut le cas échéant que “oL” soit affiché, à cette phase il ne
s’agit pas d’un message d’erreur et peut être ignoré.
jusqu’à ce
2. Appuyez à plusieurs reprises sur la touche UNIT/
que l’affichage se trouve en mode de détermination de la
densité des liquides „d“. „g“ est affiché en plus pour la mesure
du poids à l‘air.
3. Appuyez sur la touche TARE/
.
4. Après contrôle de la stabilité, appuyez sur la touche
CAL/MENU.
5. Retirez le corps plongeant en verre.
6. Déposez le récipient avec le liquide échantillon sur la
plateforme
7. Accrochez de nouveau le corps plongeant en verre et plongezle entièrement et sans bulles dans le liquide.
8. Après contrôle de la stabilité, le visuel affiche la densité du
liquide échantillon.
Retirez le corps plongeant en verre et le récipient
Lorsque le corps plongeant en verre n’est pas accroché, il se
peut le cas échéant que “oL” soit affiché, à cette phase il ne
s’agit pas d’un message d’erreur et peut être ignoré.
Pour de nouvelles mesures
Ö Nettoyez et séchez soigneusement le récipient et le corps
plongeant.
Ö Accrochez de nouveau le corps plongeant en verre
Ö Appuyer sur la touche CAL/MENU
Ö Reprenez à la phase 3
ABS-A02-BA-f-1010
15
6 Conditions d’une mesure précise
Il y a de nombreuses sources d’erreurs pour la détermination de la densité.
Une connaissance précise et une grande précaution sont inéluctables pour obtenir
des résultats précis avec l’utilisation de ce kit de densité en association avec la
balance.
6.1 Calcul des résultats
Pour la détermination de la densité au moyen de la balance les résultats sont
affichés avec 4 chiffres derrière la virgule. Cela ne signifie pour autant pas que les
résultats sont exacts jusqu’à la dernière décimale affichée, comme pour une valeur
extrapolée. Les résultats de pesées effectuées pour les calculs sont à considérer de
façon critique.
Exemple de détermination de la densité d’un corps solide:
Afin de garantir des résultats de qualité, le numérateur et le dénominateur de la
formule suivante doivent présenter la même précision. Si l’un des deux n’est pas
stable ou est faux, le résultat sera également instable ou faux.
ρ=
ρ
A
B
ρo
A
ρo
A-B
= densité de l’échantillon
= poids de l’échantillon dans l’air
= poids de l’échantillon dans le liquide de calibrage
= densité du liquide de calibrage
Si l’échantillon est lourd, cela contribue à la précision du résultat. La valeur
numérique est plus grande. Si l’échantillon est léger, cela contribue également à la
précision du résultat, parce que la poussée verticale ( A-B ) devient plus grande. Il
s’ensuit que le résultat du dénominateur devient plus grand. Il convient également de
tenir compte du fait que la précision de la densité du liquide de calibrage ρo entre
également dans le dénominateur et influence fortement la précision du résultat.
Le résultat pour la densité de l’échantillon ne peut pas être plus précis que le plus
imprécis des paramètres individuels ci-dessus.
16
ABS-A02-BA-f-1010
6.2 Facteurs individuels se répercutant sur l’erreur de mesure
6.2.1 Bulles d’air
Une petite bulle de 1mm3 se répercute sensiblement sur la mesure si l’échantillon est
petit. Elle accroît la force ascensionnelle d’environ 1mg ce qui entraîne sur-le-champ
une erreur de 2 digits. Assurez-vous de ce fait, qu’aucune bulle d’air n’adhère au
corps solide plongé dans le liquide. Il en est de même pour le corps plongeant en
verre, qui est immergé dans le liquide contrôle liquide de calibrage.
En éliminant les bulles d’air en agitant le corps plongeant, procédez avec précaution
pour que le fluide ne soit pas éclaboussé et que la suspension du tamis ne soit pas
mouillée ou exposée à des projections d’eau. Lorsque la suspension du tamis est
mouillée, il en résulte une augmentation du poids.
Ne pas entrer en contact avec les doigts nus avec l’échantillon de corps solide ou le
corps plongeant en verre. Une surface huileuse provoque des bulles d’air, lorsque la
pièce d'essai est immergée dans le liquide.
Les échantillons de corps solides (en particulier avec des surfaces lisses ) ne doivent
jamais être posées en dehors du liquide sur le tamis, sinon il en résulterait à
l’immersion des bulles d’air. Examinez le fond du tamis pour déceler la présence de
bulles d’air, lorsque la pièce d'essai est immergée dans le liquide.
6.2.2 Echantillon de corps solide
Si l’échantillon a un trop grand volume et s’il est plongé dans le liquide, le niveau de
liquide monte le long de la paroi du gobelet. Ceci a pour conséquence qu’une partie
de la potence du tamis sera également immergée, ce qui a pour effet d’augmenter la
poussée verticale. Le poids de l’échantillon s’en trouve diminué dans le liquide.
Les échantillons, qui modifient le volume ou qui absorbent le liquide, ne peuvent pas
être mesurés.
6.2.3 Liquides
Il faut aussi tenir compte de la température de l’eau. La densité de l’eau change
d’env. 0.01% par degré Celsius. Lorsque la mesure de la température est entachée
d’une erreur de 1 degré Celsius, la 4ème décimale après la virgule devient
imprécise.
6.2.4 Surface
La suspension du tamis transperce la surface du liquide. Cet état varie en
permanence. Lorsque l’échantillon ou le corps plongeant en verre est relativement
petit, la tension superficielle altère la reproductibilité. La tension superficielle devient
négligeable par l’addition d’une petite quantité de produit de lavage et
améliore la reproductibilité.
ABS-A02-BA-f-1010
17
6.2.5 Corps plongeant en verre pour les mesures de liquides
Pour économiser la quantité de liquides échantillon pour la détermination de la
densité de liquide, on aura recours à un petit gobelet et à un corps plongeant en
verre correspondant. Toutefois il ne faut pas perdre de vue qu’un grand corps
plongeant en verre permet d’atteindre à une précision plus élevée.
Il est souhaitable de déterminer avec le plus de précision possible la poussée
verticale et le volume du corps plongeant en verre. Ces résultats sont repris lors du
calcul de la densité du liquide dans le dénominateur et dans le numérateur de la
formule.
6.3 Informations générales
6.3.1 Densité / densité relative
La densité relative est le poids d’un corps de calibrage divisé par le poids de l’eau (à
une température de 4° Celsius) de ce même volume. La densité relative n’a pour
cette raison pas d’unité. La densité est la masse, divisée par le volume.
Lorsque la densité relative est utilisée dans la formule à la place de la densité du
liquide, cela fausse le résultat. Pour un liquide, seule sa densité est
pertinente.
6.3.2 Dérive de l’affichage de la balance
La dérive de la balance n’a aucune influence sur le résultat final de la détermination
de la densité, bien que le poids de la pesée à l’air en soit affecté. Des valeurs
précises sont seulement nécessaires lorsque avec un corps plongeant en verre est
déterminée la densité de liquides.
Une mise au point de la balance s’avère nécessaire en cas de changement de la
température ambiante ou du lieu d’implantation. A cet effet retirez le jeu pour la
détermination de la densité et exécutez la mise au point avec le plateau de pesée
standard (voir la notice d’utilisation qui est jointe à la balance.
.
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7 Tableau des densités pour liquides
Températur Densité ρ [g/cm3]
e [°C]
Eau
Alcool éthylique
Alcool
méthylique
10
0.9997
0.7978
0.8009
11
0.9996
0.7969
0.8000
12
0.9995
0.7961
0.7991
13
0.9994
0.7953
0.7982
14
0.9993
0.7944
0.7972
15
0.9991
0.7935
0.7963
16
0.9990
0.7927
0.7954
17
0.9988
0.7918
0.7945
18
0.9986
0.7909
0.7935
19
0.9984
0.7901
0.7926
20
0.9982
0.7893
0.7917
21
0.9980
0.7884
0.7907
22
0.9978
0.7876
0.7898
23
0.9976
0.7867
0.7880
24
0.9973
0.7859
0.7870
25
0.9971
0.7851
0.7870
26
0.9968
0.7842
0.7861
27
0.9965
0.7833
0.7852
28
0.9963
0.7824
0.7842
29
0.9960
0.7816
0.7833
30
0.9957
0.7808
0.7824
31
0.9954
0.7800
0.7814
32
0.9951
0.7791
0.7805
33
0.9947
0.7783
0.7896
34
0.9944
0.7774
0.7886
35
0.9941
0.7766
0.7877
ABS-A02-BA-f-1010
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8 Incertitude des mesures dans le cas de la
détermination de la densité de corps solides
Ce tableau montre la lisibilité approximative de la balance en liaison avec le kit de
densité. Il faut ce faisant tenir compte du fait que les valeurs n’ont été déterminées
que par le calcul et qu’elles ne tiennent pas compte de paramètres d’influence tels
qu’ils sont décrits au chap. 6.
Affichage approximatif dans le cadre de mesures de densité
(Si la balance utilisée a une lisibilité de 0,1 mg)
Poids de l’échantillon (g)
1
5
10
100
200
300
1
0.001
0.0001
0.0001
0.0001
0.0001
0.0001
3
0.002
0.0004
0.0003
0.0001
0.0001
0.0001
5
0.003
0.001
0.0004
0.0002
0.0002
0.0002
8
0.004
0.001
0.0006
0.0003
0.0003
0.0003
10
0.005
0.001
0.0008
0.0004
0.0003
0.0003
12
0.006
0.002
0.001
0.0004
0.0004
0.0004
20
0.01
0.003
0.001
0.001
0.001
0.001
Densité de l’échantillon
(g/cm3)
Exemple de lecture sur le tableau:
Avec une balance avec une définition de 0.0001 g et un échantillon avec un poids de
5 g, dont la densité est de 3g/cm3, les écarts d’affichage sont de 0.004 g/cm3.
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9 Consignes d’utilisation
•
Plusieurs mesures de la densité sont nécessaires pour former une moyenne
reproductible
•
Dégraissez les échantillons/les corps plongeants en verre/ le verre du gobelet
résistants aux solvants.
•
Nettoyez régulièrement les cuvettes porte-échantillons / les corps plongeants en
verre / le verre du gobelet, n’entrez pas en contact avec les mains avec la pièce à
immerger
•
Séchez après chaque mesure l’échantillon / le corps plongeant en verre / les
précelles.
•
Adaptez la taille de l’échantillon à la cuvette porte-échantillon (taille idéale de
l’échantillon > 5 g).
•
N’utilisez que de l’eau distillée.
•
Agitez légèrement avant la première immersion les cuvettes porte-échantillons et
les corps plongeants pour les débarrasser d’évt. bulles d’air.
•
Veillez strictement à ce que lors d’une nouvelle immersion dans le liquide aucune
bulle d’air additionnelle n’adhère; mieux encore déposez l’échantillon à l’aide
d’une pincette.
•
Enlevez des bulles d’air qui adhèrent fortement au moyen d’un fin pinceau ou
d’un auxiliaire analogue.
•
Pour éviter la formation de bulles d’air qui adhèrent, lissez au préalable les
échantillons qui ont une surface rugueuse.
•
Veillez en cours de pesage qu’il n’y ait pas d’eau qui s’égoutte par l’usage de la
pincette sur la cuvette porte-échantillon du haut.
•
Pour réduire la tension superficielle de l’eau et diminuer le frottement de l’eau sur le
fil de fer, ajoutez au liquide de mesure trois gouttes d’un agent détersif se trouvant
communément dans le commerce (produit pour la vaisselle) (l’altération de la densité
de l’eau dist. par suite de l’ajout de l’agent détersif peut être négligée).
•
Les échantillons de forme ovale peuvent être saisis plus facilement au moyen de
précelles si on les dote d’entailles.
•
La densité de corps solides poreux ne peut être déterminée qu’avec une certaine
approximation. Lors de leur immersion dans le liquide de calibrage tout l’air n’est
pas éliminé des pores, ceci conduit à des défauts de poussée verticale.
•
Afin de prévenir de fortes vibrations de la balance, posez l’échantillon avec
précaution.
•
Evitez la formation de charges statiques, p. ex. ne séchez les corps plongeant en
verre qu’avec un chiffon en coton.
•
Si la densité de votre corps solide ne se distingue que faiblement de celle de l’eau
distillée, l’éthanol peut servir de liquide de mesure. Mais vérifiez au préalable, que
l’échantillon est résistant aux solvants. De plus pour les travaux avec l’éthanol, il
convient de respecter scrupuleusement les directives de sécurité en vigueur.
•
Manipuler avec précaution le corps plongeant en verre
(en cas d’endommagement pas de recours en garantie).
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