هیدرومتر چیست

هیدرومتر یا آب‌سنج ابزاری آزمایشگاهی است که برای اندازه‌گیری چگالی نسبی مایعات استفاده می‌شود. این وسیله معمولاً از یک لوله شیشه‌ای مدرج تشکیل شده است که وزنه‌ای در قسمت پایینی آن تعبیه شده است. هنگامی که هیدرومتر را در یک مایع قرار می‌دهیم، تا عمقی فرو می‌رود که به چگالی آن مایع بستگی دارد. هرچه مایع چگال‌تر باشد، هیدرومتر کمتر فرو می‌رود و برعکس. با توجه به مقیاسی که روی لوله هیدرومتر حک شده است، می‌توان چگالی نسبی مایع را به طور مستقیم خواند. از هیدرومترها در صنایع مختلفی مانند صنایع غذایی، دارویی، نفتی و کشاورزی برای کنترل کیفیت محصولات و مواد اولیه استفاده می‌شود.

طرز کار هیدرومتر

هیدرومتر با استفاده از اصل ارشمیدس کار می‌کند. این اصل بیان می‌کند که هر جسم غوطه‌ور در سیال، نیرویی برابر با وزن سیال جابه‌جا شده را از طرف سیال متحمل می‌شود. به عبارت ساده‌تر، هرچه جسم سنگین‌تر باشد، نیروی رو به بالایی که از طرف سیال به آن وارد می‌شود بیشتر است. در هیدرومتر، وزنه‌ای در قسمت پایینی آن تعبیه شده است که باعث می‌شود این ابزار در مایع فرو رود. هرچه چگالی مایع بیشتر باشد، نیروی رو به بالایی که از طرف مایع به هیدرومتر وارد می‌شود کمتر است و در نتیجه هیدرومتر عمیق‌تر در مایع فرو می‌رود. با توجه به عمقی که هیدرومتر در مایع فرو می‌رود و مقیاسی که روی لوله مدرج آن حک شده است، می‌توان چگالی نسبی مایع را به دست آورد.

کاربردهای هیدرومتر

هیدرومتر ابزاری بسیار کاربردی در صنایع و آزمایشگاه‌ها است که برای اندازه‌گیری چگالی نسبی مایعات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله کاربردهای مهم هیدرومتر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• صنعت غذا و نوشیدنی: برای کنترل کیفیت محصولات مانند شیر، آبمیوه، مربا، عسل و سرکه استفاده می‌شود. با اندازه‌گیری چگالی این محصولات می‌توان به میزان ناخالصی‌ها، رقیق شدن یا افزودنی‌های غیرمجاز پی برد.
• صنعت باتری: برای بررسی چگالی الکترولیت باتری‌های اسیدی استفاده می‌شود. این کار به منظور ارزیابی وضعیت شارژ باتری و اطمینان از عملکرد صحیح آن انجام می‌شود.
• صنعت نفت و گاز: برای اندازه‌گیری چگالی نفت خام، مشتقات نفتی و مایعات حفاری استفاده می‌شود. این اطلاعات برای محاسبه حجم و جرم مواد و همچنین تعیین کیفیت آن‌ها مهم است.
• صنعت شیمیایی: در تولید مواد شیمیایی مختلف مانند اسیدها، بازها و حلال‌ها، هیدرومتر برای کنترل کیفیت و اطمینان از خلوص مواد استفاده می‌شود.
• صنعت دارویی: برای اندازه‌گیری چگالی شربت‌ها، محلول‌ها و سوسپانسیون‌های دارویی استفاده می‌شود.
• صنعت کشاورزی: برای بررسی کیفیت خاک، کودها و محلول‌های آبیاری استفاده می‌شود.
• صنعت آب و فاضلاب: برای اندازه‌گیری چگالی فاضلاب و پساب‌های صنعتی استفاده می‌شود.

انواع هیدرومتر

هیدرومتر شیر

هیدرومتر شیر، نوعی هیدرومتر تخصصی است که به طور ویژه برای ارزیابی کیفیت و ترکیب شیر طراحی شده است. اگرچه اندازه‌گیری چگالی شیر با استفاده از شیر سنج اطلاعات اولیه‌ای را در اختیار ما قرار می‌دهد، اما برای تعیین دقیق ترکیبات شیر، به خصوص میزان چربی آن، این اطلاعات کافی نیست. دلیل این امر آن است که شیر مخلوط پیچیده‌ای از مواد مختلف با چگالی‌های متفاوت است. پروتئین‌ها، لاکتوز، ویتامین‌ها و مواد معدنی موجود در شیر، هر یک چگالی منحصر به فردی دارند. بنابراین، صرفاً با دانستن چگالی کلی شیر نمی‌توان به طور دقیق میزان چربی آن را تعیین کرد. برای آنالیز دقیق‌تر، معمولاً از روش‌های آزمایشگاهی پیشرفته‌تری مانند روش‌های شیمیایی یا دستگاه‌های لیزری استفاده می‌شود که قادر به تفکیک و اندازه‌گیری دقیق اجزای مختلف شیر هستند.

شیر سنج

هیدرومتر الکل

الکل سنج، نوعی هیدرومتر تخصصی است که برای اندازه‌گیری غلظت الکل (اتانول) در مایعات مختلف مانند مشروبات الکلی، محلول‌های دارویی و نمونه‌های آزمایشگاهی به کار می‌رود. این ابزار با بهره‌گیری از اصل ارشمیدس و تفاوت چگالی الکل و آب عمل می‌کند. الکل سنج‌ها معمولاً دارای دو مقیاس اصلی تراله و پروف هستند. مقیاس تراله به طور مستقیم درصد وزنی اتانول موجود در محلول آب و الکل را نشان می‌دهد، به طوری که صفر درصد نشان‌دهنده آب خالص و صد درصد نشان‌دهنده الکل خالص است. مقیاس پروف نیز برای نشان دادن میزان خلوص الکل استفاده می‌شود و معمولاً از صفر تا دویست درجه‌بندی شده است. این مقیاس به طور مستقیم با مقیاس تراله مرتبط است و در برخی کشورها بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. با فرو بردن الکل سنج در مایع مورد نظر، سطح مایع در محل تلاقی با ساقه مدرج الکل سنج نشان‌دهنده درصد الکل موجود در آن مایع خواهد بود.

هیدرومتر الکل سنج ساخت شرکت Ludwig Schneider کد 3302061/03/3P

هیدرومتر قند

قند سنج یا ساکاریمتر نوعی هیدرومتر تخصصی است که به طور ویژه برای اندازه‌گیری غلظت قند در محلول‌ها طراحی شده است. این ابزار با بهره‌گیری از اصل ارشمیدس و تفاوت چگالی محلول‌های قندی با آب عمل می‌کند. هرچه غلظت قند در محلول بیشتر باشد، چگالی محلول نیز افزایش می‌یابد و در نتیجه، قند سنج در سطح بالاتری از محلول شناور می‌شود. این پدیده به دلیل آن است که محلول‌های قندی چگالی بیشتری نسبت به آب خالص دارند. قندسنج‌ها معمولاً دارای یک مقیاس مدرج هستند که به طور مستقیم درصد وزنی قند (به عنوان مثال، گرم قند در صد گرم محلول) یا درجه بریکس (Brix) را نشان می‌دهند. درجه بریکس نشان‌دهنده مقدار قند محلول در 100 گرم محلول است. از قندسنج‌ها به طور گسترده در صنایع غذایی، نوشیدنی، کشاورزی و آزمایشگاه‌ها برای کنترل کیفیت محصولات، نظارت بر فرآیند تولید و تحقیقات علمی استفاده می‌شود.

هیدرومتر قند سنج

هیدرومترهای وزن مخصوص

هیدرومترهای وزن مخصوص ابزاری دقیق برای اندازه‌گیری چگالی نسبی یک مایع نسبت به آب خالص در دمای مشخص هستند. اساس کار این نوع هیدرومترها بر اصل ارشمیدس استوار است. به این صورت که هرچه چگالی مایع بیشتر باشد، نیروی شناوری کمتری به هیدرومتر وارد می‌شود و در نتیجه هیدرومتر عمیق‌تر در مایع فرو می‌رود. با توجه به عمقی که هیدرومتر در مایع فرو می‌رود و مقیاس مدرج روی ساقه آن، می‌توان به راحتی چگالی نسبی مایع را تعیین کرد. این ابزارها معمولاً در صنایع مختلفی مانند نفت، گاز، شیمی، داروسازی و غذایی برای کنترل کیفیت محصولات، تعیین غلظت محلول‌ها و بررسی خلوص مواد استفاده می‌شوند. از آنجایی که چگالی یک مایع تحت تأثیر دما قرار می‌گیرد، استفاده از هیدرومترهای وزن مخصوص در دمای مشخص بسیار اهمیت دارد تا نتایج دقیق‌تری حاصل شود.

هیدرومترهای وزن مخصوص

هیدرومترهای A.P.I

مقیاس API، یک استاندارد جهانی برای اندازه‌گیری چگالی نسبی محصولات نفتی است که در سال 1921 توسط انجمن نفت آمریکا (API)، اداره معادن ایالات متحده و انجمن ملی استانداردها و تکنولوژی به عنوان یک استاندارد رسمی پذیرفته شد. این مقیاس به طور گسترده در صنعت نفت و گاز برای طبقه‌بندی و مقایسه انواع مختلف نفت خام، فرآورده‌های نفتی و روغن‌های روان‌کار مورد استفاده قرار می‌گیرد. عدد API به طور مستقیم با چگالی محصول نفتی ارتباط دارد و هرچه این عدد بیشتر باشد، چگالی محصول کمتر و سبک‌تر است. فرمول محاسبه درجه API به صورت زیر است:

درجه API = (141.5/چگالی نسبی در 60 درجه فارنهایت) – 131.5

در این فرمول، چگالی نسبی محصول نفتی نسبت به آب خالص در دمای 60 درجه فارنهایت (15.5 درجه سانتی‌گراد) اندازه‌گیری می‌شود. با استفاده از این فرمول، می‌توان به راحتی چگالی نسبی یک محصول نفتی را به درجه API تبدیل کرد و برعکس.

هیدرومترهای A.P.I

هیدرومترهای بومه

مقیاس بومه، یک سیستم اندازه‌گیری قدیمی است که در سال 1768 توسط آنتوان بومه، شیمیدان فرانسوی، برای تعیین چگالی نسبی مایعات معرفی شد. این مقیاس به طور گسترده در صنایع مختلف، به ویژه در صنایع غذایی و شیمیایی، مورد استفاده قرار می‌گرفت. با این حال، به دلیل پیچیدگی فرمول‌های آن و وجود استانداردهای جدیدتر مانند مقیاس API، استفاده از مقیاس بومه در سال‌های اخیر کاهش یافته است. مقیاس بومه دو نوع دارد: یکی برای مایعات سبک‌تر از آب و دیگری برای مایعات سنگین‌تر از آب. هر دو نوع این مقیاس بر اساس نسبت جرم یک حجم مشخص از مایع به جرم همان حجم آب در دمای معینی تعریف می‌شوند. هیدرومترهایی که برای اندازه‌گیری چگالی بر اساس مقیاس بومه طراحی شده‌اند، بومه‌سنج نامیده می‌شوند. با توجه به اینکه مقیاس بومه دارای دو فرمول متفاوت برای مایعات سبک و سنگین است و همچنین به دلیل وجود استانداردهای جدیدتر، امروزه در بسیاری از صنایع از مقیاس‌های دقیق‌تر و ساده‌تری مانند مقیاس API استفاده می‌شود. با این حال، در برخی صنایع سنتی و قدیمی، همچنان از مقیاس بومه استفاده می‌شود.

هیدرومترهای بومه

هیدرومترهای بریکس (Brix)

مقیاس بریکس به طور گسترده در صنایع غذایی، به ویژه صنعت قند و شکر، برای اندازه‌گیری غلظت مواد جامد محلول، عمدتاً ساکاروز (قند معمولی)، در محلول‌ها استفاده می‌شود. یک درجه بریکس به معنای وجود یک گرم ساکاروز در صد گرم محلول در دمای استاندارد (معمولاً 20 درجه سانتی‌گراد) است. به عبارت دیگر، این مقیاس درصد وزنی ساکاروز را در محلول نشان می‌دهد. با این حال، باید توجه داشت که مقیاس بریکس نه تنها برای اندازه‌گیری ساکاروز بلکه برای اندازه‌گیری کلیه مواد جامد محلول در یک محلول نیز به کار می‌رود. بنابراین، در بسیاری از موارد، درجه بریکس به عنوان یک نشانگر تقریبی از میزان قند کل در یک محصول غذایی مانند آبمیوه، مربا یا نوشابه‌های گازدار استفاده می‌شود. از آنجا که این مقیاس به طور مستقیم با چگالی محلول مرتبط است، از ابزارهایی مانند رفراکتومتر برای اندازه‌گیری درجه بریکس استفاده می‌شود. رفراکتومتر با اندازه‌گیری میزان شکست نور در محلول، غلظت مواد جامد محلول را تعیین می‌کند.

هیدرومترهای بریکس (Brix)

هیدرومتر های پروپیلن گلیکول

هیدرومترهای پروپیلن گلیکول ابزارهای تخصصی هستند که برای اندازه‌گیری دقیق دو پارامتر مهم در محلول‌های حاوی پروپیلن گلیکول طراحی شده‌اند: وزن مخصوص و درصد وزنی پروپیلن گلیکول. این هیدرومترها معمولاً دارای دو مقیاس مجزا هستند که یکی برای نشان دادن وزن مخصوص محلول نسبت به آب خالص در دمای مشخص و دیگری برای نشان دادن درصد وزنی پروپیلن گلیکول در محلول به کار می‌رود. با فرو بردن این هیدرومتر در محلول، سطح مایع در محل تلاقی با ساقه مدرج هیدرومتر، هم وزن مخصوص و هم درصد وزنی پروپیلن گلیکول را به طور همزمان نشان می‌دهد. این ویژگی باعث می‌شود که هیدرومترهای پروپیلن گلیکول برای کنترل کیفیت محلول‌های ضد یخ، مایعات انتقال حرارت و سایر محلول‌هایی که از پروپیلن گلیکول به عنوان ماده اصلی استفاده می‌کنند، بسیار کاربردی باشند.

هیدرومتر های آب نمک (Salt-Brine Hydrometer)

هیدرومترهای آب نمک ابزارهای تخصصی هستند که برای اندازه‌گیری غلظت نمک در محلول‌های آبی طراحی شده‌اند. این ابزارها با بهره‌گیری از اصل ارشمیدس و تفاوت چگالی محلول‌های نمکی با آب خالص عمل می‌کنند. هرچه غلظت نمک در محلول بیشتر باشد، چگالی محلول نیز افزایش می‌یابد و در نتیجه، هیدرومتر در سطح بالاتری از محلول شناور می‌شود. این پدیده به دلیل آن است که نمک‌های حل شده در آب، چگالی محلول را افزایش می‌دهند. هیدرومترهای آب نمک معمولاً دارای یک مقیاس مدرج هستند که به طور مستقیم درصد وزنی نمک (به عنوان مثال، گرم نمک در صد گرم محلول) یا درجه اشباع (به عنوان مثال، گرم نمک در صد گرم آب در دمای مشخص) را نشان می‌دهند. از این هیدرومترها در صنایع مختلفی مانند تولید مواد غذایی، صنایع شیمیایی، آب شیرین‌کن‌ها و صنایع دریایی برای کنترل کیفیت محصولات، نظارت بر فرآیند تولید و تحقیقات علمی استفاده می‌شود.

هیدرومتر های آب نمک (Salt-Brine Hydrometer)

هیدرومترهای توادل (Twaddle Hydrometer)

مقیاس توادل به عنوان یک سیستم ساده‌سازی شده برای اندازه‌گیری چگالی مایعات صنعتی سنگین‌تر از آب به کار می‌رود. این مقیاس با هدف تسهیل محاسبات و مقایسه‌های سریع‌تر در صنایع مختلف، به ویژه در صنایع شیمیایی، طراحی شده است. در این مقیاس، محدوده چگالی نسبی بین ۱ (چگالی آب خالص) تا ۲ (دو برابر چگالی آب) به ۲۰۰ قسمت مساوی تقسیم می‌شود. به عبارت دیگر، هر درجه توادل معادل افزایش ۰.۰۰۵ واحد در چگالی نسبی است. بدین ترتیب، با استفاده از مقیاس توادل می‌توان به سرعت و به صورت تقریبی چگالی یک مایع صنعتی را تعیین کرد و آن را با سایر مایعات مقایسه نمود. با این حال، به دلیل دقت پایین‌تر نسبت به برخی مقیاس‌های دیگر، امروزه استفاده از مقیاس توادل در بسیاری از صنایع کاهش یافته و مقیاس‌های دقیق‌تر مانند مقیاس API بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

هیدرومترهای توادل (Twaddle Hydrometer)

هیدرومتر خاک

هیدرومتر ابزاری دقیق و کاربردی در خاکشناسی است که برای تعیین بافت خاک به کار می‌رود. بافت خاک به نسبت درصد شن، رس و سیلت موجود در آن اشاره دارد و این نسبت‌ها تأثیر مستقیمی بر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک و در نتیجه، حاصلخیزی و قابلیت کشت آن دارند. با استفاده از هیدرومتر، می‌توان با دقت بسیار بالایی درصد هر یک از این ذرات را در نمونه خاک تعیین کرد. اساس کار هیدرومتر بر این اصل استوار است که ذرات خاک با اندازه‌های مختلف با سرعت‌های متفاوتی در آب ته نشین می‌شوند. ذرات درشت‌تر مانند شن سریع‌تر ته نشین می‌شوند، در حالی که ذرات ریزتر مانند رس و سیلت زمان بیشتری برای ته نشینی نیاز دارند. با اندازه‌گیری میزان فرو رفتن هیدرومتر در سوسپانسیون خاک در زمان‌های مختلف، می‌توان به اطلاعات دقیقی در مورد توزیع اندازه ذرات و در نتیجه، بافت خاک دست یافت. از این رو، هیدرومتر یکی از ابزارهای اصلی در آزمایشگاه‌های خاکشناسی برای طبقه‌بندی خاک‌ها و ارزیابی قابلیت کشاورزی آن‌ها محسوب می‌شود.

هیدرومتر خاک

دنبال هیدرومتر مناسب برای آزمایشگاه خود هستید؟

پترومهر آریا اعتماد جنوب، طیف گسترده‌ای از هیدرومترهای با کیفیت و دقیق را برای کاربردهای مختلف آزمایشگاهی ارائه می‌دهد. از هیدرومترهای ساده تا مدل‌های تخصصی برای صنایع نفت، گاز، شیمی، غذا و کشاورزی، ما تمامی نیازهای شما را پوشش می‌دهیم.

چرا پترومهر آریا اعتماد جنوب؟

• تنوع محصولات: هیدرومترهای شیر، الکل، قند، وزن مخصوص، API، بومه، بریکس، پروپیلن گلیکول، آب نمک و خاک
• کیفیت بالا: محصولات ما از برندهای معتبر جهانی با بالاترین استانداردهای کیفی تهیه شده‌اند.
• قیمت مناسب: ما بهترین قیمت‌ها را برای محصولات خود ارائه می‌دهیم.
• مشاوره تخصصی: تیم متخصص ما آماده است تا شما را در انتخاب بهترین هیدرومتر برای نیازهایتان راهنمایی کند.

برای کسب اطلاعات بیشتر و سفارش محصول با ما تماس بگیرید:

تلفن: 09390400109

پترومهر آریا اعتماد جنوب: تامین کننده تجهیزات آزمایشگاهی با کیفیت

نتیجه گیری

هیدرومتر، ابزاری دقیق و کاربردی در آزمایشگاه‌های مختلف است که برای اندازه‌گیری چگالی نسبی مایعات به کار می‌رود. با بهره‌گیری از اصل ارشمیدس، این ابزار به سادگی و دقت چگالی مایعات را تعیین می‌کند. از هیدرومترها در صنایع گوناگونی مانند غذا، دارو، نفت، شیمی، کشاورزی و آب و فاضلاب برای کنترل کیفیت محصولات و مواد اولیه استفاده می‌شود. انواع مختلفی از هیدرومترها با کاربردهای تخصصی مانند شیر سنج، الکل سنج، قند سنج، هیدرومترهای API، بومه، بریکس و… وجود دارند. شرکت پترومهر آریا اعتماد جنوب با ارائه طیف گسترده‌ای از هیدرومترهای با کیفیت و دقیق، پاسخگوی نیازهای آزمایشگاهی شما خواهد بود. با انتخاب محصولات این شرکت، می‌توانید به دقت و اطمینان در اندازه‌گیری‌های خود دست یابید.