Een van de basistermen die in veel natuurwetenschappen wordt gebruikt, is dichtheid, een fysieke eigenschap die wordt gedefinieerd als de massa van een object, gedeeld door het volume. Dit betekent dat om de dichtheid te meten, u meestal de massa en het volume van een object afzonderlijk moet meten en vervolgens de dichtheid berekenen door de massa te delen door het volume. Voor het meten van massa en volume heeft u het gebruik van verschillende elementaire laboratoriumtools nodig.

Schaalverdeling

Massa is een van de eenvoudigst te verkrijgen metingen. Gebruik een schaal of elektronische balans om het gewicht of de massa van het object te bepalen. Deze meting wordt meestal weergegeven in gram of gram voor respectievelijk Engelse en metrische systemen. Wanneer u de massa van een vloeistof meet, weegt u eerst de container en tarreert u de schaal voordat u de vloeistof toevoegt.

Gegradueerde cilinder

De meest nauwkeurige manier om het volume van een object te bepalen, met name in het geval van een onregelmatig gevormd object, is het in water onder te dompelen en de hoeveelheid water die het verplaatst te meten. Een maatcilinder die groot genoeg is om zowel het object als voldoende water te bevatten om het volledig onder te dompelen, is de beste tool voor deze klus. Een maatcilinder kan u ook het volume van een vloeistof vertellen door deze eenvoudig in een lege cilinder te gieten. Gebruik geen bekerglas om het volume te bepalen, aangezien de schaal die op de zijkant van een beker wordt afgedrukt mogelijk minder nauwkeurig is dan die op een maatcilinder, die speciaal is ontworpen voor het meten.

Densiteit berekenen

Nadat u de massa en het volume van een object hebt gemeten, vindt u dichtheid met een eenvoudige berekening. Deel de massa door het volume om de dichtheid te krijgen. U meet bijvoorbeeld een hoeveelheid zuiver water in een maatcilinder en ziet dat deze 11,5 ml bereikt. U plaatst een plastic weegschaal op een schaal en ziet dat de massa 3,2 gram is. Als je het water toevoegt, komt het totaal op 14.7 gram. Trek de massa van de schaal van het totaal af om de massa van het water alleen te krijgen, 14.7 - 3.2 = 11.5. Verdeel 11,5 gram door 11,5 ml om de dichtheid te krijgen, 1,0 gram per ml.

Hydrometer

Dichtheid is moeilijk om direct en nauwkeurig te meten, omdat het afhankelijk is van twee afzonderlijke eigenschappen, massa en volume. Dichtheid komt echter in het spel met vloeistoffen en floatatie, omdat een dichter object altijd in een minder dichte vloeistof zal zinken en op een vloeistof met een grotere dichtheid zal drijven. Een hydrometer is een speciaal apparaat dat wordt gebruikt om de dichtheid van vloeistoffen te bepalen. In plaats van het volume in een maatcilinder te meten en vervolgens de vloeistof te wegen om de massa te bepalen (en natuurlijk het gewicht van de container af te trekken), zal een hydrometer op een ander niveau drijven in een vloeistof op basis van de dichtheid. Verschillende hydrometers gebruiken verschillende schalen voor het meten van de dichtheid, dus volg alle instructies en meet zorgvuldig.

De waarde van dichtheid

Nu dat je de dichtheid hebt bepaald, wat kun je ermee doen? Het is een intrinsieke eigenschap van een stof, wat betekent dat elke hoeveelheid zuiver lood dezelfde dichtheid heeft, of je nu een ton of een paar deeltjes hebt; hetzelfde geldt voor elke pure substantie. Veel stoffen hebben een bekende, gepubliceerde waarde voor dichtheid die kan werken als een 'vingerafdruk', waardoor u een onbekende stof kunt identificeren door de dichtheid ervan te vinden. Het zal je ook vertellen of een object gemaakt is van een zuivere substantie of dat het een mengsel is. Een beroemd verhaal crediteert de Griekse filosoof Archimedes, die ontdekte dat de kroon van een koning geen puur goud was; hij berekende de dichtheid van de kroon en ontdekte dat hij minder was dan die van goud.