Eines der am häufigsten verwendeten Messgeräte in der Wissenschaft ist der Messzylinder, der das Flüssigkeitsvolumen misst. Da Messzylinder in unterschiedlichen Größen erhältlich sind, messen sie auch mit unterschiedlicher Genauigkeit. Messzylinder können aus Glas, Borosilikat oder Kunststoff bestehen und müssen unabhängig vom verwendeten Material sorgfältig gelesen werden, um die Genauigkeit zu gewährleisten.
Der Begriff "graduiert" kommt von den Abstufungen oder Messmarken auf dem Zylinder. Der Messzylinder hat eine Reihe von Linien, um die Messintervalle anzuzeigen. Einige Zeilen werden mit Nummern markiert, während Zwischenmarkierungen nicht nummeriert werden. Kleinere Messzylinder haben in der Regel engere Messintervalle, damit sie mit höherer Genauigkeit messen. Als wissenschaftliches Instrument verwendet der Messzylinder das metrische System anstelle des US-Standardsystems, sodass die Messungen in Millilitern statt in Unzen erfolgen. Milliliter, abgekürzt als ml oder ml, umrechnen in Kubikzentimeter, geschrieben als cc oder cm
3. Daher haben 20 Milliliter (20 ml) einer abgemessenen Flüssigkeit ein Volumen von 20 Kubikzentimetern (20 cc oder 20 cm .).3).Zählen Sie die Anzahl der kleineren Unterteilungen zwischen den markierten Intervallen. Angenommen, die markierten Intervalle sind 1 ml, 2 ml usw. und es gibt fünf kleinere Teilungen, die von einer nummerierten Zeile zur nächsten gezählt werden. In diesem Fall ist das durch jede Zeile markierte Messintervall gleich 1 (das nummerierte Intervall) geteilt durch 5 (die Zählung von einer Intervallzeile zur nächsten) oder:
\frac{1}{5}=0,2\text{ ml}
Dieser Messzylinder misst also auf 0,2 ml genau. Wenn die gemessene Flüssigkeit zwischen den markierten Intervallen liegt, kann eine vernünftige Schätzung vorgenommen werden, aber diese geschätzte Anzeige ist weniger genau.
Alle Flüssigkeiten haben eine Kohäsion oder Anziehung zwischen ihren Molekülen. Diese Kohäsion hält die Oberfläche der Flüssigkeit an Ort und Stelle, aber Moleküle, die mit der Seite eines Behälters in Kontakt stehen, haften an dieser Wand, was zu einer gekrümmten Oberfläche führt. Diese gekrümmte Oberfläche wird als Meniskus bezeichnet. Die Krümmung des Meniskus hängt von der Flüssigkeit ab. Wasser und Quecksilber haben aufgrund ihrer starken Kohäsion zwei der extremsten Krümmungen. Isopropylalkohol hingegen hat einen sehr flachen Meniskus.
Um einen Messzylinder richtig abzulesen, muss die Oberfläche in der Mitte des Meniskus abgelesen werden, nicht die Oberseite des Flüssigkeitsrings, der an der Wand des Messzylinders haftet. Bei den meisten Flüssigkeiten ist dieses "Zentrum" der tiefste Punkt des Meniskus. Bei sehr wenigen Flüssigkeiten wie Quecksilber ist die Mitte des Meniskus der höchste Punkt der Flüssigkeit. Um den Meniskus richtig ablesen zu können, muss Ihre Sichtlinie mit der Mitte der Meniskuskrümmung ausgerichtet sein.
Ist das Messintervall bestimmt und der Meniskus ausgewertet, ist das Ablesen eines Messzylinders eine Sache der Detailgenauigkeit. Schauen Sie gerade auf die Mitte des Meniskus und lesen Sie die nummerierte Linie unter dem Meniskus. Addieren Sie die inkrementellen Messungen bis zur letzten Markierung unterhalb des Meniskus. Wenn die Mitte des Meniskus nicht mit einer vormarkierten Abstufung übereinstimmt, schätzen Sie die Menge der zusätzlichen Flüssigkeit über der Linie.
Angenommen, die im Messzylinder gemessene Flüssigkeitsmenge liegt etwa zu einem Drittel zwischen dem dritten und vierten Intervall zwischen der 60-ml- und 70-ml-Marke. Es gibt, von der 60 ml-Marke aufwärts gezählt, 10 Zwischenmarken. Die Division des Intervalls (70 – 60 = 10) durch die Anzahl der Inkremente (10) zeigt, dass jede Zwischenmarke 1 ml entspricht, weil:
\frac{10}{10}=1\text{ml}
Die Addition der Messwerte ergibt also 60 ml plus 3 ml plus ca. ein Drittel ml bzw. 60 + 3 + 0,3 = 63,3 ml Flüssigkeit im Messzylinder.
Warnungen
Messzylinder fallen aufgrund ihrer Form leicht um. Halten Sie den Zylinder nach Möglichkeit mit einer Hand fest, während Sie Flüssigkeiten einfüllen. Messzylinder aus Glas können abplatzen oder brechen, wenn sie umfallen. Viele werden mit einem Schutzring aus Kunststoff geliefert, um zu verhindern, dass die Oberseite des Zylinders anstößt, wenn der Zylinder umfällt. Achten Sie wie bei jedem Glasbehälter darauf, Bruch zu vermeiden und melden Sie Verschüttungen, Glassplitter oder Unfälle sofort.