Métodos para determinar la densidad de un gas.
1. Una forma simple para medir la densidad de un gas sería empleando un globo, esto dará una medida aproximada a la densidad. Entonces, medimos la masa del globo antes de ser llenado con aire, y lo llamaremos m1. Lo inflamos con el gas a determinar y lo pesamos, determinando la masa m2.
Llenamos una probeta con agua y la sumergimos en forma invertida en un vaso de precipitación también con agua, cuidando que no entre aire. Ahora lo que tenemos que hacer es soltar el contenido del gas contenido en el globo dentro de la probeta, con esto determinamos el volumen del gas contenido en el globo al medir el volumen desplazado de agua al cual llamaremos V1, y de tal manera mediante una ecuación matemáticas se la puede hallar.
2. Para poder determinar la densidad de un material, es necesario conocer el peso específico de cada material, es decir la relación que existe entre (N/m3), esto es la masa multiplicada por la gravedad entre el volumen que ocupa; por otra parte es necesario mencionar que la densidad es la relación que existe entre la masa de un material y el volumen que ocupa y sus unidades son diferentes a las del peso específico, ya que están dadas en (kg/m3).las unidades de densidad y peso específico se pueden expresar en la unidades del sistema inglés. Para lo anterior tenemos lo siguiente:
Entonces de acuerdo a la formula anterior, podemos hacer una relación con la fórmula de los gases ideales, lógicamente sabiendo los principios de los gases ideales se hace la siguiente relación, entonces tenemos:
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Pero trabajando con un sistema particular, en este caso de gases, tenemos lo siguiente:
Densidad relativa.
La densidad relativa es una comparación de la densidad de una sustancia con la densidad de otra que se toma como referencia. Ambas densidades se expresan en las mismas unidades y en iguales condiciones de temperatura y presión. La densidad relativa es adimensional (sin unidades), ya que queda definida como el cociente de dos densidades.
Llenamos una probeta con agua y la sumergimos en forma invertida en un vaso de precipitación también con agua, cuidando que no entre aire. Ahora lo que tenemos que hacer es soltar el contenido del gas contenido en el globo dentro de la probeta, con esto determinamos el volumen del gas contenido en el globo al medir el volumen desplazado de agua al cual llamaremos V1, y de tal manera mediante una ecuación matemáticas se la puede hallar.
2. Para poder determinar la densidad de un material, es necesario conocer el peso específico de cada material, es decir la relación que existe entre (N/m3), esto es la masa multiplicada por la gravedad entre el volumen que ocupa; por otra parte es necesario mencionar que la densidad es la relación que existe entre la masa de un material y el volumen que ocupa y sus unidades son diferentes a las del peso específico, ya que están dadas en (kg/m3).las unidades de densidad y peso específico se pueden expresar en la unidades del sistema inglés. Para lo anterior tenemos lo siguiente:
Entonces de acuerdo a la formula anterior, podemos hacer una relación con la fórmula de los gases ideales, lógicamente sabiendo los principios de los gases ideales se hace la siguiente relación, entonces tenemos:
Densidad relativa.
La densidad relativa es una comparación de la densidad de una sustancia con la densidad de otra que se toma como referencia. Ambas densidades se expresan en las mismas unidades y en iguales condiciones de temperatura y presión. La densidad relativa es adimensional (sin unidades), ya que queda definida como el cociente de dos densidades.
Solido Pulverulentos.
Grupo de partículas individuales que, juntas, forman una masa. Además, están en combinación con el aire y, a veces, con algún líquido (agua).
Los sólidos pulverulentos tienen una gran importancia en Tecnología Farmacéutica, ya que constituyen las materias primas para la elaboración de numerosas formas farmacéuticas. Desafortunadamente, la caracterización reológica, su manipulación y las operaciones unitarias que se realizan con éstos resultan muy complejas debido a que el comportamiento en los sistemas discontinuos depende no sólo de las características intrínsecas del material (estructura molecular, pureza), sino además de un considerable número de propiedades asociadas a las partículas individuales que los componen, entre las que el tamaño y la forma de las partículas ocupan un lugar muy destacado.
Grados Gay – Lussac.
La graduación alcohólica o grado alcohólico volumétrico de una bebida alcohólica es la expresión en grados del número de volúmenes de alcohol (etanol) contenidos en 100 volúmenes del producto, medidos a la temperatura de 20 ºC. Se trata de una medida de concentración porcentual en volumen.
A cada unidad de porcentaje de alcohol en el volumen total le corresponde un grado de graduación alcohólica. Así, se habla de un vino con una graduación de 13,5° cuando tiene un 13,5% de alcohol, o sea, 135 ml de etanol por litro.
En las etiquetas de las bebidas alcohólicas, el grado alcohólico volumétrico se indica mediante la palabra «alcohol» o la abreviatura «alc.» seguida del símbolo «% vol.». En la etiqueta del ejemplo anterior la inscripción sería: "alc. 13,5 % vol. ".
La mezcla de las bebidas alcohólicas con refrescos u otras bebidas no alcohólicas rebaja su graduación alcohólica total.
Grupo de partículas individuales que, juntas, forman una masa. Además, están en combinación con el aire y, a veces, con algún líquido (agua).
Los sólidos pulverulentos tienen una gran importancia en Tecnología Farmacéutica, ya que constituyen las materias primas para la elaboración de numerosas formas farmacéuticas. Desafortunadamente, la caracterización reológica, su manipulación y las operaciones unitarias que se realizan con éstos resultan muy complejas debido a que el comportamiento en los sistemas discontinuos depende no sólo de las características intrínsecas del material (estructura molecular, pureza), sino además de un considerable número de propiedades asociadas a las partículas individuales que los componen, entre las que el tamaño y la forma de las partículas ocupan un lugar muy destacado.
Grados Gay – Lussac.
La graduación alcohólica o grado alcohólico volumétrico de una bebida alcohólica es la expresión en grados del número de volúmenes de alcohol (etanol) contenidos en 100 volúmenes del producto, medidos a la temperatura de 20 ºC. Se trata de una medida de concentración porcentual en volumen.
A cada unidad de porcentaje de alcohol en el volumen total le corresponde un grado de graduación alcohólica. Así, se habla de un vino con una graduación de 13,5° cuando tiene un 13,5% de alcohol, o sea, 135 ml de etanol por litro.
En las etiquetas de las bebidas alcohólicas, el grado alcohólico volumétrico se indica mediante la palabra «alcohol» o la abreviatura «alc.» seguida del símbolo «% vol.». En la etiqueta del ejemplo anterior la inscripción sería: "alc. 13,5 % vol. ".
La mezcla de las bebidas alcohólicas con refrescos u otras bebidas no alcohólicas rebaja su graduación alcohólica total.
Grados °Brix.
Los grados °Brix (símbolo °Bx) sirven para determinar el cociente total de materia seca disuelta en un líquido. Una solución de 25 °Bx contiene 25 g de sólido disuelto por 100 g de líquido. Los grados °Brix se cuantifican con un refractómetro.
La escala °Brix es un refinamiento de las tablas de la escala Balling, desarrollada ésta por el químico alemán Karl Balling. La escala Plato, que mide los grados Plato, también parte de la escala Balling. Se utilizan las tres, a menudo alternativamente. Sus diferencias son de importancia menor. La escala °Brix se usa, sobre todo, en fabricación de zumos (jugos), de vinos de frutas y de azúcar a base de caña. La escala Plato se utiliza, sobre todo, en la elaboración de cerveza. La escala Balling es obsoleta, pero todavía aparece en los sacarímetros más viejos y se usa en las vinaterías de Sudáfrica y en algunas cervecerías.
Grados API.
La gravedad API, o grados API, de sus siglas en inglés American Petroleum Institute, es una medida de densidad que, en comparación con el agua a temperaturas iguales, precisa cuán pesado o liviano es el petróleo. Índices superiores a 10 implican que son más livianos que el agua y, por lo tanto, flotarían en ésta. La gravedad API se usa también para comparar densidades de fracciones extraídas del petróleo.
Una fracción de este aceite flota en otra, denota que es más liviana, y por lo tanto su grado API es mayor. Matemáticamente la gravedad API carece de unidades (véase la fórmula abajo). Sin embargo, siempre al número se le aplica la denominación grados API. La gravedad API se mide con un instrumento denominado hidrómetro. Existe gran variedad de estos dispositivos.
Escala Baumé.
La escala Baumé es una escala usada en la medida de las concentraciones de ciertas soluciones (jarabes, ácidos). Fue creada por el químico y farmacéutico francés Antoine Baumé (1728–1804) en 1768 cuando construyó su aerómetro. Cada elemento de la división de la escalera Baumé se denomina grado Baumé y se simboliza por ºB o ºBé.
La graduación de un aerómetro en grados Baumé se establece en referencia a una disolución acuosa de cloruro de sodio (NaCl) al 10% en masa y agua destilada. Se marca el valor 0 para el agua destilada y el valor 10 para la disolución al 10%, y se divide el espacio entre ambos en 10 grados Baumé. La escala se puede alargar por abajo para líquidos menos densos que el agua destilada (ρ=1 g/cm³). Para líquidos más densos que el agua la escala es un poco diferente: se mantiene el valor 0ºBé para el agua destilada y se pone el valor 15ºBé cuando el aerómetro está dentro de una disolución al 15% de cloruro de sodio. Esto hace que las dos escalas no se correspondan; por ejemplo, los 25ºBé (densidad alta) no coinciden con los 25ºBé (densidad baja), y por esta razón se la considera una escala confusa.
La relación entre la densidad, ρ, de la disolución y los grados Baumé se ha expresado de diversas formas durante el tiempo que se ha empleado. Actualmente a 20ºC la relación entre la densidad, ρ, y los grados Baumé de una disolución viene dada por las siguientes relaciones:
La escala Baumé es una escala usada en la medida de las concentraciones de ciertas soluciones (jarabes, ácidos). Fue creada por el químico y farmacéutico francés Antoine Baumé (1728–1804) en 1768 cuando construyó su aerómetro. Cada elemento de la división de la escalera Baumé se denomina grado Baumé y se simboliza por ºB o ºBé.
La graduación de un aerómetro en grados Baumé se establece en referencia a una disolución acuosa de cloruro de sodio (NaCl) al 10% en masa y agua destilada. Se marca el valor 0 para el agua destilada y el valor 10 para la disolución al 10%, y se divide el espacio entre ambos en 10 grados Baumé. La escala se puede alargar por abajo para líquidos menos densos que el agua destilada (ρ=1 g/cm³). Para líquidos más densos que el agua la escala es un poco diferente: se mantiene el valor 0ºBé para el agua destilada y se pone el valor 15ºBé cuando el aerómetro está dentro de una disolución al 15% de cloruro de sodio. Esto hace que las dos escalas no se correspondan; por ejemplo, los 25ºBé (densidad alta) no coinciden con los 25ºBé (densidad baja), y por esta razón se la considera una escala confusa.
La relación entre la densidad, ρ, de la disolución y los grados Baumé se ha expresado de diversas formas durante el tiempo que se ha empleado. Actualmente a 20ºC la relación entre la densidad, ρ, y los grados Baumé de una disolución viene dada por las siguientes relaciones:
Para líquidos más densos que el agua (ρ > 1 g/cm³):
ºBé = 145 – 145/ρ
ρ = 145/ (145 - ºBé)
ºBé = 145 – 145/ρ
ρ = 145/ (145 - ºBé)
Para líquidos menos densos que el agua (ρ < 1 g/cm³):
ºBé = 140/ (ρ – 130)
ρ = 140/ (130 + ºBé)
Su ventaja es que permite evaluar la concentración de cualquier solución con una misma unidad (grados Baumé) y un mismo aparato (el aerómetro Baumé), pero hace falta emplear una tabla específica para determinar la concentración de cada tipo de sustancia. Se sigue empleando en la actualidad en la producción industrial de cerveza, vino, miel y ácidos concentrados.
Los grados Baumé se relacionan con la gravedad especifica (GE) de la misma forma, se debe tomar en cuenta que la temperatura de referencia es de 60 °F en lugar de 4 °C: GE ((60°) / (60°)) F.
Para líquidos más pesados que el agua:
GE = 145/ (145 - ºBé)
Para líquidos más ligeros que el agua:
GE = 140/ (130 + ºBé)
Con base en la escala Baumé, el American Petroleum Institute (API) desarrolló una escala un poco diferente. Las fórmulas son:
Para líquidos más ligeros que el agua:
GE = 141.5/ (131.5 + ºAPI)
API = (141.5/GE) - 131.5GE = 140/ (130 + ºBé)
Con base en la escala Baumé, el American Petroleum Institute (API) desarrolló una escala un poco diferente. Las fórmulas son:
Para líquidos más ligeros que el agua:
GE = 141.5/ (131.5 + ºAPI)
Bryan Guerrero D. 4to C
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