چگالی سنج – آب سنج – شیرینی سنج و الکل سنج چیستند

TDS٬ آب سنج٬ اسید سنج٬ الکل سنج٬ بومه سنج٬ تی دی اس متر٬ دانسیته٬ دانسیتومتر٬ رفراکتومتر٬ شراب سنج٬ شوری سنج٬ شیر سنج٬ شیرینی سنج٬ قند سنج٬ لاکتومتر٬ هیدرومتر٬ پ هاش متر٬ چگالی سنج

با سلام در این مقاله سعی داریم برخی ابزارهای سنجش گر مبتنی بر شاخص آب را مورد بررسی قرار دهیم.

 

چگالی سنج – آب سنجشیرینی سنج و الکل سنج چیستند؟

 

اگر دقت نموده باشید شکل کلی دستگاه هایی که در ادامه معرفی میشوند همه یکسان بوده و فقط درجات درج شده بروی آنها متفاوت میباشد.

مانند: چگالی سنج (هیدرومترغلظت سنج) – آب سنجشیرینی سنج (ساخاریمتر / بریکس متر) – اسید سنج (بومه سنج) – الکل سنج  – شیر سنج (لاکتومتر) – شراب سنج و شوری سنج همه شکل ظاهری یکسان دارند.

 

در کل روش کار تمامی سنجشگر های فوق مقایسه چگالی مایع مورد آزمایش با چگالی آب خالص است و درجات درج شده بروی هر کدام از سنجشگر های فوق بر اساس مقایسه با چگالی آب خالص میباشد ؛ بنابراین میتوان به تمامی ابزار های فوق واژه آب سنج هم اطلاق نمود.

فرض کنید میخواهید بدانید نوشیدنی مقابل شما دارای الکل هست یا آب خالص است ؛ که در این حالت به یک الکل سنج برای سنجش نیاز خواهید داشت.

 

ابتدا بهتر است واژه چگالی را بهتر بشناسیم.

چگالی یا دانسیته را نسبت جرم ماده به حجم آن می‌دانند که جرم را با ترازو میتوان اندازه گیری نمود و حجم نیز بسته به شکل ماده با فرمولهای ریاضی قابل محاسبه است.

بعنوان مثال: یک میلی لیتر (یک سانتیمتر مکعب) آب خالص دارای یک گرم وزن میباشد و یک لیتر آب خالص دارای ۱ کیلوگرم وزن است. بنابراین چگالی آب را ۱ گرم بر سانتی متر مکعب و یا ۱۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب مینامیم.( و هر ماده ای که چگالی آن بیشتر از چگالی آب باشد درون آب غرق میشود و بلعکس شناور میماند)

 

لازم بذکر است که هر چقدر رنج کاری یک چگالی سنج محدودتر باشد قیمتش گران تر خواهد بود و علت آن دقتی است که بایستی بیشتر داشته باشد و خوشبختانه در رنج های محدود خبری از چگالی سنج های چینی نیست و برندهایی از کشور های آمریکا – آلمان – فرانسه و انگلیس در دسترس هستند که بسیار دقیق نیز میباشند.

برندهای در دسترس مانند: چگالی سنج آلای فرانسهچگالی سنج ژربر لاین آمریکاچگالی سنج اشنایدر آلمانچگالی سنج فیشر آلمان و ….

 

همچنین لازم بذکر است که چگالی سنج ها دارای استانداردهای کاری متفاوت بوده که در ایران کمتر شناخته شده و عمدتاً کاربران بسته به نوع کار و یا رنج کاری مورد نیاز خود برای خرید اقدام میکنند. برخی از استانداردهای رایج شامل:

BS718
BS 5470 (Alcohol)
BS734
ASTM E100
ISO 649
DIN 12791

دسته بندی چگالی سنج ها:

بطور کلی هیدرومترها در دو دسته بندی کلی قرار میگیرند: ۱- برای مایعات سنگین تر از آب ۲- برای مایعات سبک تر از آب (منظور از سبکی و سنگینی همان چگالتر بودن یا نبودن یک محلول است)

و درجات هک شده بروی هر غلظت سنج بر اساس نوع محلول و طبق دو دسته بندی فوق اعمال میشود.

 

آیا میزان چگالی ثابت است؟

خیر ، دو پارامتر نیروی جاذبه سیاره مان و میزان دما در میزان دقت چگالی سنج سهم بسزایی داشته بطوریکه اگر چگالی سنج را بروی سیاره دیگری با شتاب جاذبه ای متفاوت مورد استفاده قرار دهیم ؛ چگالی آن با سطح زمین متفاوت خواهد بود. ( کاربردی نداشته و نتیجه ای غلط نمایش داده میشود)

و در مورد دما هم رنج کاری اغلب آب سنج ها ۲۰ درجه سانتیگراد است و دمای کمتر یا بیشتر ؛ چگالی را متفاوت نشان خواهند داد.

 

حال برمیگردیم به سوال اصلی که:

آب سنج چیست؟

آب سنج وسیله‌ای است که از آن برای اندازه‌گیری چگالی نسبی مایعات بهره‌گیری می‌شود؛ که نسبت چگالی مایع به چگالی آب هست. یک آب سنج معمولاً از شیشه ساخته شده‌است و دربرگیرنده یک لوله استوانه‌ای و یک حباب پر شده با جیوه یا گلولهٔ سربی برای قائم نگه داشتن آن است.

مایعی که می‌خواهد آزمایش شود درون یک محفظهٔ بلند مانند استوانه مدرج ریخته شده‌ ، و آب سنج به آرامی درون آن قرار میگیرد بطوریکه بتواند آزادانه شناور شود. سطح مماس شده مایع با بخش درجه بندی شده اب سنج درصد یا چگالی آن مایع را نمایش میدهد.

 آب سنج‌ها ممکن است برای استفاده‌های مختلفی مدرج شده باشند. مانند یک شیر سنج برای اندازه‌گیری غلظت (چربی) شیر. یک قند سنج برای اندازه‌گیری غلظت شکر در یک مایع یا یک الکل سنج برای اندازه‌گیری میزان الکل مشروبات الکلی و نمونه های آزمایشگاهی.

 

عملکرد آب سنج بر پایهٔ قانون ارشمیدس است که یک جامد معلق در سیال بوسیلهٔ یک نیرو برابر وزن سیال جابجا شده شناور می‌ماند. هر چه چگالی ماده کمتر باشد آب سنج بیشتر فرو می‌رود.

در مایعات با چگالی پایین مانند: نفت سفید ، بنزین و الکل ؛ آب سنج پایین‌تر می‌رود و در مایعات با چگالی بالاتر مانند آب شور ، شیر و اسیدها زیاد فرو نمی‌رود.

 

 

در ادامه به بررسی برخی آب سنج ها میپردازیم

 

مقدار چگالی آب خالص ، مبنای سنجش ابزارهای معرفی شده در این مقاله میباشد.

 

چگالی سنج (هیدرومتر – دانسیته)

چگالی سنج که در این مقاله به بررسی اشکال مختلف آن پرداخته ایم برای سنجش چگالی مایعات مختلف کاربرد داشته و بسته به نوع کاری که از آن انتظار دارید بایستی درجه بندی مناسب را انتخاب نمائید.

میتوان به درجه بندی های ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ – ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ – ۷۰۰ تا ۷۵۰ اشاره نمود. که در این وبسایت در بخش چگالی سنج میتوانید برخی از آنها را مشاهده نمائید.

 

الکل سنج

نوعی چگالی سنج است که از ۰ تا ۱۰۰ و بر مبنای درصد درجه بندی شده و برای سنجش میزان الکل موجود در ترکیبات آب بعلاوه الکل کاربرد داشته و در آزمایشگاه ها و بررسی عملیات تخمیر مورد استفاده قرار میگیرد.

البته رنج های محدودتری مانند ۰ تا ۹۶ درصد روسی – ۰ تا ۵۰ درصد و ۰ تا ۲۵ درصد هم در بازار یافت میشود که هر کدام کارایی خاص خود را دارند اما برای سنجش آب و الکل معمولا مدل ۰ تا ۱۰۰ درصد از برندهای مختلف بیشترین کاربرد را دارد.

معمولاً از کربوهیدارت (شامل قند با نشاسته) بهمراه مخمر برای تهیه اتانول استفاده میشود و اینجاست که دانستن درصد الکل ایجاد شده با سنجش گرهایی بنام الکل سنج میسر میشود.

 

شراب سنج

شراب سنج نوعی چگالی سنج است که برای تولید انواع شراب مدرج شده و همزمان دو واحد brix (میزان قند) از ۰ تا ۳۵ و درصد الکل را بر اساس ۰ تا ۲۰ درصد نمایش میدهد و معمولاً برای تولید شراب و آبجو مورد استفاده قرار میگیرند.

لازم بذکر است که در دین اسلام آبجو یا فُقّاع و انواع شراب ها و اتانول ها از نجاسات ده‌گانه بوده و نوشیدن آن عملی حرام و جرم است برای همین این نوع آب سنج  (شراب سنج) در ایران یافت نمیشود.

فقط جهت اطلاع عرض میشود که میتوان معادل آن یعنی چگالی سنج ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ را مورد استفاده قرار داده و میزان قند و الکل را براحتی محاسبه نمود. چگالی سنج های رنج بالاتر مانند ۱۰۰۰ تا ۱۳۰۰ یا ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ که رنج بالاتری را نمایش میدهند مناسب اینکار نیستند و دقت مطلوبی نخواهند داشت.

 

قند سنج (شیرینی سنج مایعات – ساخاریمتر – بریکس متر)

قند سنج نام دیگر شراب سنج است در واقع آب سنجی است که برای تعیین میزان شکر حل شده در محلول استفاده می‌شود. (قند سنج) اصولاً بوسیلهٔ شراب سازها و آبجو سازها استفاده می‌شود و همچنین می‌تواند در شربت سازی و بستنی سازی نیز استفاده میشود.

(نوعی دیگر از شیرینی سنج ها نیز موجود است که ساختار آن بکلی با آب سنج ها متفاوت است و به آن رفراکتومتر گفته میشود و اساس کار آن فیزیک شکست نور است که در این مقال نمیگنجد)

 

شیرسنج (لاکتومتر)

شیر سنج درحقیقت یک آب‌سنج است که برای سنجش میزان خلوص شیر مورد استفاده قرار میگیرند که یک مدل شیرسنج را میتوانید در این وبسایت ملاحظه بفرمائید.

 

اسید سنج (بومه سنج)

اسید سنج یا acidimeter نوعی آب سنج است که برای اندازه‌گیری وزن مخصوص اسید ها استفاده می‌شود.

 

آب سنج باتریی

نوعی اسید سنج برای سرویس کردن باتری‌ اتومبیل ها کاربرد دارد و میزان غلظت محلول اسید سولفوریک به عنوان الکترولیتیست را میسنجد.

 

سنجشگر ضدیخ

نوعی از آب سنج برای که غلظت اندازه‌گیری شده و نقطهٔ انجماد ضد یخ را سنجش نموده و غلظت مناسب برای درجه انجماد مورد سنجش قرار میگیرد.

 

آب سنج کشاورزی

نوعی آب سنج که در ترکیب آفت کش ها و تعیین غلظت محلول کودها میتواند مورد استفاده قرار بگیرد و عمدتاً برای ترکیب نمودن کودهای شیمیایی محلول در آب کاربرد دارد.

 

چگالی سنج خاک (هیدرومتر خاک)

چگالی سنج خاک که به آن هیدرومتر خاک نیز میگویند ابزاری ست که برای اندازه گیری قطر ذرات خاک و سنجش دانه بندی ذرات تشکیل دهنده خاک یک قطعه زمین مورد استفاده قرار میگیرد.

این سنجشگر خاک برای اموری چون کشاورزی و یا امور مهندسی مانند راهسازی / سد سازی و …. مورد استفاده قرار میگیرد و شناخته شده ترین مدلهای آن عبارتند از چگالی سنج خاک H151 و چگالی سنج خاک H152 که بر اساس دو استاندارد آمریکایی طراحی و در دسترس هستند.

متوانید برندهای آمریکایی و آلمانی مانند فیشر را برای سنجش چگالی خاک یا هیدرومتری خاک تهیه نمائید.

روش کار هیدرومتر خاک ترکیب نمودن مقدار مشخصی از خاک با آب مقطر و قرار دادن چگالی سنج مربوطه درون آن میباشد.

 

آب سنج در تولید انرژی (تولید گاز متان از مدفوع دام)

نوعی چگالی سنج است که برای ترکیب کود با آب برای ایجاد گاز متان در تانکرها و ایجاد سوخت مورد استفاده قرار میگرند و بسته به نوع کود دامی رنج هایی مانند ۷۰۰ تا ۷۵۰ هم مناسب اینکار میباشند.

 

شوری سنج

شوری سنج نوعی آب سنج است که برای سنجش ترکیب آب و نمک مورد استفاده قرار میگیرد هر چند دستگاه دیگری نیز هست که اینکار را به روش شکست نور هنگام عبور از درون سیال را اندازه گیری میکند که به آن رفراکتومتر (شوری سنج) میگویند و با شوری سنجی که معرفی نمودیم بسیار متفاوت است.

 

 

 

برخی از چگالی سنج ها که آب سنج تلقی نمیشوند:

 

دانسیتومتر (دانسیته سنج)

یکی از ابزارهای کاربردی آزمایشگاه میباشد و جهت تعیین مقدار دانسیته ی مایعات مورد استفاده قرار میگیرد و روش کار آن تعیین میزان چگالی از طریق اندازه گیری میزان نوسان جرمی ماده در یک حجم معین و ثابت است.

در صنعت چاپ هم برای سنجش تراکم رنگ در سطح و در پزشکی برای سنجش تراکم استخوان و دهها مورد دیگر میتوان اشاره نمود. دانسیته سنج یا دانسیتومتر شباهتی به آب سنج های مقاله ما ندارند و آب سنج محسوب نمیشوند.

 

تی دی اس متر (TDS سنج)

یا همان Total dissolved solids که به اختصار (TDS) نیز گفته می شود و کار آن سنجش مواد جامد (مواد آلی یا غیر آلی) محلول در آب است هم به نوعی با چگالی یک محلول مرتبط میباشد. البته شکل ظاهری این دستگاه ها با آب سنج ها متفاوت بوده و نحوه کارشان نیز متفاوت میباشد. (سنجشگر آب سنج نیستند)

 

پ هاش متر (PH meter)

وسیله ایست که به اشتباه از آن بنام آب سنج یاد میشود و در واقع میزان اسیدی یا میزان بازی یک محلول را مورد ارزیابی قرار داده و سنجشگر آب سنج تلقی نمیشوند.

 

رفراکتومتر

نوعی شیرینی سنج که اساس کار آن سنجش میزان قند یا شوری یک محلول است و کارکرد آن شکستِ نور و فیزیک نور است و نحوه کار آن بسیار متفاوت از آب سنج هاست.

دارای یک چشمی و یک صفحه میباشد که یک قطره از محلول را بروی صفحه دستگاه چکانیده و از درون چشمی درجات را مشاهده و مورد بررسی قرار میدهیم.

 

امیدوارم از مطالعه این مقاله لذت برده باشید و از کپی بردارن خواهشمندم بدون درج منبع کپی نکنند که شرعاً و اخلاقاً صحیح نمیباشد. با تشکر از وقتی که برای مطالعه گذاشتید.

شاد و موفق و سربلند باشید.

2 دیدگاه برای مطلب “چگالی سنج – آب سنج – شیرینی سنج و الکل سنج چیستند

  1. محمد میگوید:

    سلام ممنون از مطلب خوبتون فقط میشه خیلی ساده بگین شوری یک مایع رو چطور میشه اندازگیری کرد.
    مثلا اگر بخواهیم یک محلول آب ونمک با غلظت ۱۰ در صد تهیه کنیم به چه صورت از این وسیله ( شیشه ای مدرج )استفاده نماییم.متشکرم

    • بخش بازرگانی میگوید:

      درود.
      برای شوری سنجی هم دقیقا مانند سنجش میزان قند ، ابزار مناسبش را بایست تهیه کنید و به فروشنده بفرمائید که شوری سنج نیاز دارید تا دستگاه دیگری به شما ندهند. روی شوری سنج ها مثل الکل سنج ها درجاتی وجود دارد که مثلا ده درصد را براحتی میتوان مشاهده و محاسبه نمود.
      شوری سنج ها هم مثل قند سنج ها در دو نوع در بازار یافت میشود. یک مدل آن همانند تمامی آب سنج ها و الکل سنج هاست که ارتفاعش کمی کوتاه تر و درجه بندی متفاوتی بر اساس درصد شوری دارد.
      نوع دیگر که رفراکتومتر شوری سنج است و یک چشمی دارد که قطره ای از نمونه خود را روی بخش مربوطه ریخته و از بخش چشمی نتیجه را ملاحظه میکنید.
      نوع اول که شبیه الکل سنج هاست ارزانتر بوده و کار با آن ساده تر میباشد.
      موفق باشید.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *