Métodos para determinar la densidad de un gas.
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.
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:
Pero trabajando con un sistema particular, en este
caso de gases, tenemos lo siguiente:
Grados API (ºAPI)
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.
Formula de la gravedad API
La fórmula inferida y usada para determinar esta propiedad es la siguiente:
- Gravedad API = (141,5/GE a 60 °F) - 131,5
La fórmula usada para obtener el dato de la gravedad específica del líquido derivada de los grados API es:
- GE a 60 °F = 141,5/(Gravedad API + 131,5)
La cifra 60 °F (ó 15 5/9 °C) se usa como valor estándar para medición y reportes de mediciones.
Por lo tanto la gravedad API de un crudo pesado de gravedad específica 1 (éste es el valor de la densidad del agua pura a 60 °F) es la siguiente:
- (141,5/1,0) - 131,5 = 10,0
Al instrumento para medir el grado API se le denomina hidrómetro, que complementado con una probeta y un termómetro permite determinar los grados API observados. Luego, de tablas ad hoc se obtiene el valor respectivo a 60 °F.
Grados Brix (ºBx)
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 100g 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 vinaterias de Sudáfrica y en algunas cervecerias.
Grados Gay-Lussac (ºGL)
Me ayudoi mucho, gracias
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