Uno dei dispositivi di misurazione più comunemente usati nella scienza è il cilindro graduato, che misura il volume del liquido. Poiché i cilindri graduati sono disponibili in diverse dimensioni, misurano anche con diversi gradi di precisione. I cilindri graduati possono essere realizzati in vetro, borosilicato o plastica e devono essere letti con attenzione per garantire la precisione indipendentemente dal materiale utilizzato.
Il termine "graduato" deriva dalle gradazioni, o segni di misurazione, sul cilindro. Il cilindro graduato avrà una serie di linee per mostrare gli intervalli di misurazione. Alcune linee saranno contrassegnate da numeri mentre i segni intermedi non saranno numerati. I cilindri graduati più piccoli di solito hanno intervalli di misurazione più ristretti in modo da misurare con maggiore precisione. Come strumento scientifico, il cilindro graduato utilizza il sistema metrico piuttosto che il sistema standard statunitense, quindi le misurazioni sono in millilitri anziché in once. Millilitri, abbreviati in ml o ml, convertiti in centimetri cubi, scritti come cc o cm
3. Pertanto, 20 millilitri (20 ml) di un liquido misurato hanno un volume di 20 centimetri cubi (20 cc o 20 cm3).Contare il numero di divisioni più piccole tra gli intervalli contrassegnati. Ad esempio, supponiamo che gli intervalli contrassegnati siano 1 ml, 2 ml e così via e che ci siano cinque divisioni più piccole contate da una riga numerata alla successiva. In questo caso, l'intervallo di misurazione contrassegnato da ciascuna riga è uguale a 1 (l'intervallo numerato) diviso per 5 (il conteggio da una riga di intervallo alla successiva), oppure:
\frac{1}{5}=0.2\testo{ ml}
Quindi, questo cilindro graduato campione misura con precisione fino a 0,2 ml. È possibile effettuare una stima ragionevole se il liquido misurato si trova tra gli intervalli contrassegnati, ma questa lettura stimata sarà meno accurata.
Tutti i liquidi hanno coesione o attrazione tra le loro molecole. Questa coesione mantiene la superficie del liquido in posizione, ma le molecole a contatto con il lato di un contenitore aderiscono a quella parete, risultando in una superficie curva. Questa superficie curva è chiamata menisco. La curva del menisco dipende dal liquido. Acqua e mercurio hanno due delle curve più estreme a causa della loro forte coesione. L'alcol isopropilico, invece, ha un menisco molto piatto.
Per leggere correttamente un cilindro graduato si deve leggere la superficie al centro del menisco, non la sommità dell'anello di liquido aggrappato alla parete del cilindro graduato. Per la maggior parte dei liquidi, questo "centro" sarà il punto più basso del menisco. Per pochissimi liquidi, come il mercurio, il centro del menisco sarà il punto più alto del liquido. Per leggere correttamente il menisco, la linea di vista deve essere all'altezza del centro della curva del menisco.
Una volta determinato l'intervallo di misurazione e valutato il menisco, la lettura di un cilindro graduato è una questione di attenzione ai dettagli. Guardando dritto e all'altezza del centro del menisco, leggi la linea numerata sotto il menisco. Aggiungere le misurazioni incrementali fino all'ultimo segno sotto il menisco. Se il centro del menisco non è allineato con una gradazione premarcata, stimare la quantità di liquido aggiuntivo al di sopra della linea.
Ad esempio, supponiamo che la quantità di liquido misurata nel cilindro graduato si trovi a circa un terzo della distanza tra il terzo e il quarto intervallo tra le tacche di 60 ml e 70 ml. Ci sono, a partire dalla tacca di 60 ml, 10 tacche intermedie. Dividendo l'intervallo (70 – 60 = 10) per il numero di incrementi (10) si vede che ogni tacca intermedia è uguale a 1 ml perché:
\frac{10}{10}=1\text{ ml}
Sommando le misure si ottengono quindi 60 ml più 3 ml più circa un terzo ml, ovvero 60 + 3 + 0,3 = 63,3 ml di liquido nel cilindro graduato.
Avvertenze
A causa della loro forma, i cilindri graduati cadono facilmente. Quando possibile, tenere fermo il cilindro con una mano mentre si versano i liquidi. I cilindri graduati in vetro possono scheggiarsi o rompersi se cadono. Molti sono dotati di un anello protettivo in plastica per evitare che la parte superiore del cilindro colpisca se il cilindro cade. Come con qualsiasi contenitore di vetro, fare attenzione a prevenire rotture e segnalare immediatamente versamenti, vetri rotti o incidenti.