Hidrometre

Hidrometre sıvıların yoğunluğunu ölçmeye yarayan alete verilen isimdir. Hidrometre genellikle camdan yapılan ampulden çıkan bir silindirik gövdeye sahiptir. Bu ampule cıva ya da kurşunla ağırlık kazandırılır. Test edilecek sıvı yavaşça ve serbestçe yüzecek seviyeye gelene kadar silindirin içine boşaltılır. Sıvının yüzeyinin ulaştığı nokta not edilir. Genellikle kökün içinde bir ölçek vardır. Yani direkt olarak yoğunluğu okuyabiliriz. Ölçtüğümüz sıvıya bağlı olarak ölçek çeşitleri vardır. Hidrometre, sütün yoğunluğunu, su ile şeker karışımının yoğunluğunu ölçmek ya da alkolün yüksek seviyelerinin ölçülmesi gibi farklı kullanımlar için kalibre edilebilir.

Deneysel Fizikten Hidrometre

Prensibi

Hidrometrenin çalışma mekanizması, bir sıvı içindeki katı cismin, taşırdığı sıvının ağırlığına eşit bir batmazlık kuvveti ile yukarıya itildiğini açıklayan Arşimet Prensibine dayanır.

Tarihçe

Hidrometrenin ilk kez, Cyreneli Synesius'tan, İskenderiyeli Yunan bilgin Hypatia’ya gönderilen mektupta açıklanmıştır. Synesius’un 15. mektubunda, Hypatia’dan kendi için bir hidrometre yapmasını istemiştir. Hypatia’ya hidrometreyi icat etmesi için maddi destek verilir.

Aralıklar

NASA personeli deniz suyundaki tuzu ölçerken

Düşük yoğunluktaki sıvılar için daha derin hidrometreler kullanılmalıdır. Yüksek yoğunluktaki sıvılar içinse çok derin olmaması gerekir. Aslında, bu aleti ikiye ayırabiliriz; biri ağır sıvılar için, diğeri ise hafif sıvılar için.

Ölçekler

Modern hidrometrelerde genellikle yoğunluk ölçülmektedir ama hala bulunan başka ölçekler de mevcuttu. Örnekler: Amerikan petrol enstitüsü (API) kütleçekimi, evrensel olarak petrol sanayiinde kullanılıyor. Baume ölçeği, kimyada kullanılıyor. Brix ölçeği, şeker ve meyve suyu yapımında kullanılıyor. Plato ölçeği, bira yapımında kullanılıyor.

Sınıflandırma

Laktometre

Laktometre, sütün saflığını ölçmek için kullanılır. Süt sudan daha ağır ya da daha hafif olan maddeler içerdiği için sütün yoğunluğu, süt hakkında kesin bir bilgi veremez. Yağ içeriği için ek olarak testler yapılması gerekir. Süt içine dökülür ve krem oluşana kadar bekletilir ve ölçülür. Ölçülen derece olarak krem yatağının derinliği sütün kalitesini belirler.

Alkolmetre

Fermantasyondan önce hızla değerliği ölçülen bira

Alkolmetre bir sıvının alkol gücünü ölçmek için kullanılır. Alkolmetre önceden hazırlanmış alkol yoğunluğuna bağlı olarak “potansiyel alkol” hacim yüzdesini gösterir. “potansiyel alkol” arttıkça, daha büyük bir yoğunluk olacaktır yani karışımın alkol oranı artacaktır.

Sakarimetre

20. Yüzyıldan bir sakarimetre

Sakarimetre, Thomas Thomson tarafından icat edilen ve bir çözelti içinde bulunan şeker miktarını ölçmeye yarayan alettir. Eskiden bira ve şarap üreticileri tarafından kullanılırdı. Ayrıca dondurma yapımında da kullanılır. Sakarimetre camdan yapılmış ve yukarıya doğru uzanan ince bir gövdeye bağlı ağırlıklı bir ampul oluşur. Şeker seviyesi sıvının yüzeyinin ulaştığı noktayı okuyarak tespit edilir. Bu alette yüzdürme prensibi ile çalışır.

Termohidrometre

Petrol ürünlerinin yoğunluğunu ölçmek için kullanılır. Hafif yağlar genellikle 15 C0 bulunan kılıfa yerleştirilir. Daha düşük yoğunluğa sahip olan yağlar içerdiği maddelerden dolayı değişken hacime sahip oldukları için pistonlu bir sistemde incelenirler.

Ürinometre

Ürinometre, idrar analizi için tasarlanmış bir hidrometredir. İdrar yoğunluğu suda çözünen atıklarla belirlenir. Hastanın genel düzeyini belirlemek için kullanılır.

Akü Hidrometresi

Kurşun asitli bir akünün şarj durumu, elektrolit olarak kullanılan sülfürik asit çözeltisinin yoğunluğundan tahmin edilebilir. 60 °F (16 °C) sıcaklıkta suya göre özgül ağırlığı okuyacak şekilde kalibre edilmiş bir hidrometre, otomotiv akülerinin bakımı için standart bir araçtır. Tablolar, okumayı standart sıcaklığa düzeltmek için kullanılır.

Hidrometreler ayrıca, elektrolitin uygulama için uygun mukavemette olduğundan emin olmak için ıslak hücreli nikel-kadmiyum akülerinin bakımı için de kullanılır. Bu akü kimyasında elektrolitin özgül ağırlığının akünün şarj durumuyla ilgisi yoktur.

Antifriz test edici

Otomotiv sektöründe hidrometrenin bir kullanım alanı da antifriz çözeltisinin kalitesini belirlemektir. Dondurmayı koruyucu derecesi, yoğunluğu ile ilişkilidir.