Dichtheid is een handig middel om vaste stoffen en vloeistoffen te identificeren. Dichtheid wordt echter niet direct gemeten. Het wordt in plaats daarvan berekend uit twee of meer eenvoudige metingen.
Achtergrond
Dichtheid vertegenwoordigt de verhouding van de massa van een object tot zijn volume (de hoeveelheid ruimte die het inneemt). Het meten van de dichtheid van een vaste stof of vloeistof omvat daarom noodzakelijkerwijs twee metingen (massa en volume). In de wetenschappen worden deze metingen meestal uitgedrukt in metrische eenheden, zoals gram (g) voor massa en milliliter (mL) of kubieke centimeter (cm³) voor volume. In deze eenheden heeft zuiver water een dichtheid van 1,00 g/ml.
Massa meten
Metingen van massa vereisen eenvoudigweg een schaal of balans. Vaste voorwerpen kunnen eenvoudig op de weegschaal worden geplaatst en gewogen nadat de weegschaal is afgesteld, zodat de beginwaarde nul is. Vloeistoffen moeten in een container worden geplaatst om te worden gewogen. In dit geval zal ook het gewicht van de lege container moeten worden bepaald en afgetrokken van het gewicht van de vloeistof plus de container:
gewicht van vloeistof = (gewicht van container en vloeistof) – (gewicht van lege container)
Volumes van vaste stoffen meten
Er zijn twee methoden beschikbaar om het volume van een vast object te meten. Als het object een regelmatige geometrische vorm heeft, zoals die van een kubus, bol of cilinder, dan kunnen de afmetingen van het object worden bepaald door te meten met een schuifmaat of een eenvoudige liniaal. U moet dan echter de vergelijking voor het volume van die vorm kennen. Het volume (V) van een cilinder wordt bijvoorbeeld gegeven door V = ?r²h, waarbij r de straal van de cilinder is en h de hoogte. NASA biedt een handig online formuleblad.
De tweede methode om het volume van een vaste stof te bepalen is door kubieke verplaatsing. Deze methode vereist een met water gevulde container met gegradueerde volumemarkeringen. Een maatbeker in de keuken zou voldoende zijn, hoewel een maatcilinder die in scheikundelaboratoria wordt gebruikt, nauwkeuriger zou zijn. In beide gevallen zou de container ongeveer halfvol met water worden gevuld en het object dan ondergedompeld in de vloeistof. Het verschil in het waterniveau voor en nadat het object is ondergedompeld, geeft de kubieke verplaatsing, die gelijk is aan het volume van het object. Als een maatbeker bijvoorbeeld aanvankelijk was gevuld tot 4,0 oz. en lees dan 4.6 oz. nadat het object was ondergedompeld, zou het volume van het object 4,6 - 4,0 = 0,6 oz zijn.
Vloeistoffen meten
Volumes voor vloeistoffen worden bepaald door de vloeistof in een container te plaatsen met op de zijkant gemarkeerde volume-aflezingen. In de meeste gevallen zal dit dezelfde container zijn die wordt gebruikt om de vloeistof vast te houden terwijl de massa wordt gemeten. Maatbekers of plastic spuiten werken hier goed voor. Zorg er echter voor dat het vloeistofvolume hetzelfde volume is dat wordt gewogen wanneer de massa wordt bepaald.
Dichtheid berekenen
Nadat de massa en het volume van de vaste stof of vloeistof zijn gemeten, deelt u de massa door het volume om de dichtheid te berekenen.