Tỷ trọng chính là một khái niệm rất quen thuộc và dễ bắt gặp khắp mọi nơi từ các môn học cho đến cuộc sống. Đây là loại đơn vị đo phổ biến, chính xác, giúp thể hiện bản chất của một kim loại hoặc dung dịch hoá học. Từ đó, mang đến cho người nghiên cứu rất nhiều giá trị có ích.
Định nghĩa tỷ trọng là gì?
Tỷ trọng hay còn có tên gọi khác là tỷ khối, là một trong những đơn vị đo rất dễ bắt gặp trong phòng hoá học hoặc các hoạt động sản xuất, chế tạo kim loại. Nó được đo bằng sự chênh lệch giữa khối lượng riêng của một chất so với một số chất khác, có đơn vị là Kg/ m3 hoặc g/ cm3.
Bạn thường thấy tỷ trọng của hàng hóa, của kim loại như sắt, thép, nhôm hay của một loại dung dịch hoá học nào đó. Tất cả đều được đo bằng đơn vị này để có thể mang đến một giá trị có sai số ít nhất.
Tỷ trọng thường lấy nước để làm đơn vị đối kháng, tức là sẽ lấy khối lượng riêng của chất đó chia cho khối lượng riêng của nước. Vì nước mà một chất trung hoà, có thể đứng giữa, nên sẽ cho giá trị tương đối ổn định. Đây cũng được xem là cách định mức của một số chuyên gia hoá học.
Đơn vị đo này được một nhà nghiên cứu nghĩa ra và được áp dụng cho đến ngày nay. Nó liên quan mật thiết đến định luật bảo toàn khối lượng trong lĩnh vực lý hoá. Và là đơn vị đo được sử dụng trong rất nhiều hoạt động thực tiễn ngày nay của con người.
Phân loại các dạng tỷ trọng phổ biến trong đời sống
Hiện nay có hai loại tỷ trọng được sử dụng để đo đạc chính và ứng dụng trong nhiều hoạt động. Mỗi một loại sẽ có một công thức tính khác nhau và mang đến những ý nghĩa không giống nhau. Bạn có thể tùy theo điều kiện hoàn cảnh mà chọn lựa một cách tính phù hợp với mình.
Thứ nhất phải kể đến tỉ khối tương đối, đây là một tỷ số cho thấy khối lượng thể tích của một chất cho trước cần đo trên thể tích của nước cất. Đây chính là một đơn vị đo thường thấy nhất khi đo tỷ khối và được dùng trong nhiều bài toán khó.
Tuy nhiên để đo được con số chính xác của tỷ khối tương đối, bạn cần có điều kiện môi trường và nhiệt độ nhất định, chủ yếu rơi vào khoảng 20 độ C. Bên cạnh đó còn phải dùng nhiều công thức, dụng cụ đo chuyên dụng.
Một loại khác là tỷ trọng biểu kiến, nó không thông dụng như tỉ khối tương đối nhưng cũng là một trong những con số được đo thường xuyên trong phòng lab. Đây là đại lượng chỉ sử dụng trong những nơi nghiên cứu về ethanol và các chất hữu cơ khác.
Nó được xác định bằng khối lượng của một đơn vị thể tích của chất lỏng bất kỳ chia cho thể tích không khí với điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn. Nếu không được đo trong môi trường thích hợp, chắc chắn, con số sẽ chênh lệch rất nhiều.
Tổng quan về công thức tính tỷ trọng dễ nhất
Tỷ trọng còn có ký hiệu là PD hoặc D, khi biểu thị cách tính dưới dạng công thức người ta thường ghi tắt cho ngắn gọn. Công thức tính của đơn vị đo này khá đơn giản, chỉ cần dùng một phép chia đã có thể tính nhanh chóng.
PD= P chất / P nước, trong đó, P chất chính là khối lượng riêng của một chất nào đó bạn cần đo tỷ khối và P nước chính là khối lượng hay thể tích của nước. Tỷ khối thường được xác định ở nhiệt độ 15 độ C hoặc 60 độ F, để có thể đưa ra kết quả khả quan nhất.
Ngoài ra, hai loại tỷ khối sẽ có cách tính không giống nhau, dù vẫn có công thức tổng quát như trên. Đối với loại tỉ khối tương đối, bạn sẽ tính bằng phép chia giống công thức tổng quát như sử dụng nhiệt độ là 20. Còn tỷ trọng biểu kiến sẽ lấy 997,2 x tỷ khối tương đối của chất thử.
Dù tính tỷ khối theo cách nào đi chăng nữa, bạn cũng phải đảm bảo được các điều kiện cần thiết về công thức và nhiệt độ. Bên cạnh đó, về phương pháp đo đạc và làm tròn số cũng là vấn đề khiến sai số xảy ra. Do đó, bạn cần phải hết sức cẩn thận và tỉ mỉ khi tính đơn vị đo này.
Các địa điểm mua dụng cụ đo tỷ trọng uy tín
Để có thể đo và tính được tỷ trọng, bạn cần phải chuẩn bị rất nhiều thứ từ điều kiện chủ quan cho đến khách quan. Trong đó, dụng cụ đo là quan trọng nhất, nó liên quan trực tiếp đến sự thành công khi thực hành. Vì thế, bạn cần phải có đầy đủ thiết bị và dụng cụ đo tỷ khối đúng tiêu chuẩn.
Khi đo tỷ trọng cần có những dụng cụ quan trọng gì?
Không giống với những đơn vị tính khác, tỷ khối khi đo cần có rất nhiều dụng cụ chuyên dụng đến từ nhà sản xuất lớn. Do đó, khi đo và tính toán, bạn cần phải có hết tất cả những thiết bị mới có thể bắt tay vào giai đoạn thực hành.
- Tỷ trọng kế: Đây là món đồ đầu tiên và chắc chắn không thể thiếu khi đo tỷ khối tại nhà. Trên đây có một đầu tiếp xúc với chất và thể hiện những con số về nồng độ, khối lượng rất quan trọng.
- Cần thuỷ tĩnh Mohr-Westphal: Một thiết bị khác để đo tỷ khối chính là cân thuỷ tĩnh. Nó được sử dụng phổ biến trong hầu hết các công thức đo và tính toán hoá học khác nhau. Trong đó, đo tỷ khối là một trong những công dụng hiệu quả và tốt nhất của nó.
- Bình đo: Không phải chiếc bình nào cũng có thể ứng dụng để đo tỷ khối của chất nào đó được. Phải sử dụng những chiếc bình chuyên dụng, làm từ vật liệu thủy tinh borosilicate, không phản ứng với các chất.
- Kit đo: Ngoài ra, bạn cũng có thể mua các bộ kit để đo tỷ trọng một cách tiện lợi và dễ dàng vô cùng.
- Máy thể hiện thông số tỷ khối: Những công ty và nhà máy lớn thường sử dụng máy để đo lường chứ không đo bằng tay thủ công. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và cho ra một con số đúng nhất.
Điểm bán dụng cụ và thiết bị đo tỷ trọng uy tín trên thị trường
Bạn có thể tìm mua các dụng cụ đo tỷ trọng ở khắp mọi nơi trên thị trường từ cửa hàng cho đến siêu thị, và thậm chí là mua trên mạng xã hội, trên trang thương mại điện tử. Dù là mua ở đâu, bạn cũng nên nghiên cứu kỹ nguồn gốc và cách sử dụng, để tránh trường hợp mua nhầm.
Đầu tiên, bạn có thể tìm kiếm xung quanh khu vực mình ở các cửa hàng bán đồ điện, thiết bị hoá học vật lý. Nơi đó sẽ có đầy đủ các dụng cụ đo, tính toán các chất từ lỏng, khí, rắn với giá thành phải chăng. Ngoài ra, khi mua trực tiếp, bạn cũng có thể nhận được sự tư vấn của người có chuyên môn.
Bên cạnh đó, để đó được tỷ trọng, bạn cũng có thể mua những dụng cụ đo ở các trang thương mại như Shopee, Lazada, Tiki hoặc shop bán đồ lý hóa online. Ưu điểm của việc mua ở đây là không cần mất công di chuyển, chỉ cần đặt là sẽ có hàng tận nơi. Nhưng ngược lại cũng rất dễ nhận được hàng kém chất lượng, không thể đo thành công.
Các phương pháp đo tỷ trọng chính xác nhất
Đo tỷ trọng là công việc không hề dễ dàng, đòi hỏi người thực hiện phải có kinh nghiệm nhất định trong lĩnh vực hoá lý. Nếu không sẽ rất dễ làm sai cách, sai bước và dẫn đến đo không đúng thông số. Chỉ cần một bước làm sai, hầu như cả một quá trình thực hành sẽ mất đi giá trị.
Chính vì thế, trước khi bắt tay và đo tỷ trọng, bạn cần tìm hiểu kỹ càng những phương pháp đo đơn giản và nắm được từng đường đi nước bước của việc đo này. Từ đó, mọi công đoạn với suôn sẻ, không gặp vấn đề và đo được kết quả chính xác như mong đợi.
Sử dụng tỷ trọng kế để cho ra giá trị gần nhất
Đầu tiên, bạn phải có một chiếc tỷ trọng kế mới và đúng theo quy định của phòng lab. Sau đó mở nắp bình chứa dung dịch và hút một lượng vừa đủ ra ống nghiệm, cho đầu của tỷ khối kế tiếp xúc với chất. Bạn cần phải đợi một khoảng thời gian để cho ra kết quả và đọc số ở phần kim đồng hồ trên dụng cụ.
Cách đo tỷ khối bằng bình đo chuyên dụng, an toàn
Trước nhất là cần một chiếc bình sạch, được khử trùng trước khi bắt đầu đo. Tiếp theo, bạn sẽ đo trọng lượng của chiếc bình trống, không chứa chất và ký hiệu là P. Sau đó sẽ cho nước cất vào đầy rồi cân chiếc bình chức nước và làm dấu P1. Rồi đổ hết nước, cho tiếp dung dịch thử vào bình và cân, lấy ký hiệu là P2.
Cuối cùng, bạn sẽ phải tính toàn theo công thức: (P1-P)/(P2-P), kết quả cuối cùng chính là tỷ khối của chất cần thử. Tuy mất khá nhiều thời gian và công sức, nhưng đây là cách làm ít sai số nhất.
Đo tỷ trọng bằng kit đo hiện đại, đơn giản
Sau khi mua kit đo về, bạn sẽ đọc hướng dẫn và thực hiện theo từng bước như trên. Tin chắc chỉ cần cẩn thận và kỹ càng, bạn sẽ có thể đo được tỷ khối một cách dễ dàng và nhanh chóng.
Đầu tiên bạn sẽ đo vật mẫu trong môi trường không khí bằng một chiếc kit đo chuyên dụng và ký hiệu M1. Sau đó sẽ đo tiếp mẫu thử trong môi trường dung môi là nước cất hoặc ethanol và làm dấu M2. Cuối cùng là tính theo công thức (M1 -M2)/V chất lượng, đó chính là tỷ trọng cần đo.
Những ứng dụng thực tiễn của tỷ khối
Tỷ trọng có thể được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau, mỗi một hoạt động lại nói lên các giá trị tốt đẹp của thước đo này. Nếu trong môi trường nghiên cứu hoá học, vật lý, đây là đơn vị đo không thể thiếu thì trong ngành sản xuất dây chuyền, chế tạo sản phẩm từ kim loại đều cần đến tỷ khối.
Tại các phòng lab, khi điều chế nên một chất, bạn cần đo tỷ khối để có thể kết hợp những thành phần chuẩn xác nhất. Hoặc khi chế tạo nên những thiết bị, vật dụng từ sắt, thép, người ta cũng phải đo đạt tỷ khối để làm ra một sản phẩm đẹp. Hoặc tính tỷ trọng nước, đất hay không khí để nghiên cứu bảo vệ môi trường.
Kết Luận
Tỷ trọng thật sự là một trong những thước đo cần thiết trong đời sống hằng ngày hiện tại. Nó mang đến rất nhiều giá trị hữu ích và đóng góp một phần không nhỏ cho việc phát triển lĩnh vực sản xuất và chế tạo hoá chất, kim loại.
