Dens铆metro

El dens铆metro es un instrumento fundamental en la f铆sica ya que permite conocer la densidad relativa de sustancias l铆quidas, se define como la relaci贸n entre el peso espec铆fico del cuerpo y el peso espec铆fico tomados como referencia.

鉁 ac谩 est谩 el enlace si quieres conocer todos los instrumentos para medir la densidad que existe 馃槈

Para la mayor铆a de las 聽soluciones y de las mezclas en estado l铆quido, la densidad es directamente proporcional a la concentraci贸n de dicha soluci贸n o mezcla.

Para medir el volumen, si la figura es geom茅trica se realiza el c谩lculo matem谩ticamente, si es irregular se coloca un volumen de agua conocido en una vasija graduada, y se mide de nuevo el volumen ocupado al introducir el objeto.

La diferencia corresponde al volumen del objeto. Posteriormente se mide la masa del objeto en una balanza precisa, con estos datos finalmente se obtiene la densidad del objeto s贸lido.

驴Qu茅 es un dens铆metro?

El dens铆metro es un instrumento de medici贸n que sirve para determinar la densidad de los l铆quidos sin necesidad de calcular masa y volumen, bas谩ndose en el principio de Arqu铆medes.

Generalmente, est谩 fabricado de vidrio y tiene una forma cil铆ndrica hueca que presenta un pesado bulbo en la parte inferior, lo cual ayuda a que flote adoptando una posici贸n vertical.

Cuando se quiere hacer una comparaci贸n de la densidad de una sustancia con otra tomada como referencia, se llama 鈥渄ensidad relativa鈥. Esta, siendo el cociente entre una densidad y la densidad de referencia, es adimensional; sin unidad.

El dens铆metro es fundamentalmente manejado en la f铆sica y qu铆mica, pero tambi茅n con otros usos comerciales como en la enolog铆a, la ciencia de producir vino, para saber el punto de maceraci贸n en que se encuentra la bebida.

Asimismo, es utilizado para verificar la densidad espec铆fica de alcohol, 谩cido sulf煤rico o az煤car, en sustancias a ser comercializadas posteriormente.

La palabra usada en ingl茅s para este instrumento es hydrometer, pero en el espa帽ol, esto se definir铆a como un hidr贸metro lo que resulta ser otro instrumento de medici贸n muy distinto a este, pero es usado igualmente para l铆quidos.

驴Cu谩les son las funciones del dens铆metro?

  • Conocer el valor de la densidad de un producto es muy importante a nivel de industria, debido a que indica las concentraciones en los l铆quidos y los caudales en gases.
  • En los s贸lidos, se puede medir separadamente la masa y el volumen del objeto para finalmente llegar a este valor, como por ejemplo la densidad del acero, la densidad del plomo, entre otros compuestos.
  • En los gases no hay un medidor determinado, debido a que esta medida es indirecta, se obtiene a trav茅s de una ecuaci贸n. Con la estructura qu铆mica del gas, la presi贸n y la temperatura en la que se encuentra se puede hallar la densidad.

驴Qui茅n invent贸 el dens铆metro?

El dens铆metro es un invento que pertenece a Hipat铆a de Alejandr铆a, una importante joven matem谩tica y fil贸sofa neoplat贸nica. Pionera en la historia de las mujeres de la ciencia.

Esta mujer, nacida en Alejandr铆a entre el a帽o 355 y el 370, destacada en la astronom铆a, filosof铆a y matem谩ticas, fabric贸 un dens铆metro a petici贸n de otro fil贸sofo, Sinesio. Fallece en la misma ciudad en marzo del a帽o 415 o 416.

Aportes de Hipat铆a de Alejandr铆a para la ciencia

  • Tuvo cierta afinidad por la mec谩nica y las tecnolog铆as pr谩cticas. Realiz贸 aportes en el mejoramiento de los astrolabios adem谩s de la invenci贸n del dens铆metro, escribi贸 sobre geometr铆a, 谩lgebra y astronom铆a.
  • Desarroll贸 un aparato para la destilaci贸n del agua, as铆 como un hidroscopio para medir la presencia y el nivel del agua.
  • Se interes贸 tambi茅n por los instrumentos pr谩cticos que se utilizaban en investigaciones astron贸micas, y elabor贸 tablas de los movimientos de los cuerpos celestes. Sin embargo, se consagr贸 principalmente en el 谩rea de las matem谩ticas.
  • En un tiempo en el que las mujeres no ten铆an acceso al saber, consigui贸 abrirse camino en la ciencia y llegar a tener un gran reconocimiento p煤blico, renunciando al matrimonio y a su faceta m谩s femenina.

Fue contempor谩nea de la m铆tica biblioteca de Alejandr铆a y su tr谩gica muerte simboliza la eterna lucha entre las supersticiones y la raz贸n.

Fue asesinada brutalmente, mientras regresaba a casa en su carruaje, la golpearon y arrastraron por toda la ciudad.

Aportes de聽 Jacques Charles al Dens铆metro

Jacques Alexandre C茅sar Charles, de Francia, fue un cient铆fico, inventor y matem谩tico. Nace en la ciudad de Beaugency un 12 de noviembre de 1746 y fallece, en Par铆s, un 7 de abril de 1823, a los 76 a帽os.

Se puede decir que Jacques hizo una mejor铆a de otros presentados anteriormente, como el primero, el cual se dice fue creado por la griega Hipatia.

A este se帽or, nombrado como miembro de la Academia de Ciencias Francesas en el a帽o 1795, se le atribuye la invenci贸n del dens铆metro, as铆 como el de una v谩lvula que deja salir el hidr贸geno de un globo.

驴Cu谩ndo se invent贸 el Dens铆metro?

Espec铆ficamente no se encuentra una fecha determinada de su creaci贸n, as铆 como la fecha de muerte de su creadora, debido a que no est谩n documentadas con exactitud.

Determinar una fecha e inventor exacto, es bastante complicado ya que los primeros escritos datan de hace much铆simo tiempo y el instrumento fue evolucionando al paso de los a帽os.

Sin embargo, se dice que el 1 de diciembre de 1783 un inventor, cient铆fico y matem谩tico franc茅s Jacques Charles junto con Ain茅 Roberts, present贸 varios dispositivos, entre ellos un dens铆metro, que era tambi茅n llamado hidr贸metro.

Historia del Dens铆metro

Este instrumento de laboratorio, como se ha dicho anteriormente, fue ideado por Hipat铆a de Alejandr铆a, nacida en 370 y fallecida en 415. Fue su padre, Te贸n, quien despert贸 su inter茅s por la ciencia por lo que termin贸 siendo su disc铆pula.

Hipat铆a fue conocida por sus conocimientos en matem谩ticas y astronom铆a, para la creaci贸n del dens铆metro se fundament贸 en el principio de Arqu铆medes.

El principio de Arqu铆medes afirma que:

todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado

Este principio se aplica al nadar o cuando se arroja un objeto al agua; el objeto se hunde si su peso es mayor que el peso del fluido desalojado o desplazado. El objeto flota cuando su peso es menor o igual al peso del fluido desplazado.

El hecho de que un objeto flote o se hunda en un l铆quido depende de c贸mo es la fuerza de flotaci贸n comparada con el peso del objeto. El peso a su vez depende de la densidad del objeto.

Sinesio de Cirene, fil贸sofo neoplat贸nico, pidi贸 en una carta, la d茅cimo quinta, a Hipatia de Alejandr铆a, tambi茅n fil贸sofa y maestra neoplat贸nica, que creara un dens铆metro para 茅l.

En la carta, Sinesio describi贸 con exactitud al dens铆metro para que Hipatia lograra fabricarlo. Desde aqu铆, la invenci贸n del primer aer贸metro, es adjudicada a Hipatia entre los finales de siglo IV y principios del siglo V.

Durante el siglo XI, el dispositivo es usado por Abu Rayhan al-Biruni, maestro y pol铆mata, y luego descrito en el siglo XII por Al-Khazini, un astr贸nomo. Esto seg煤n el texto de la Enciclopedia de Historia de las Ciencias 脕rabes.

Luego, como ya se ha mencionado, aparece en los trabajos de Charles en el siglo XVIII. De ah铆 en adelante, diferentes versiones del dens铆metro han aparecido con los avances de la ciencia y tecnolog铆a.

Partes del Dens铆metro

El dens铆metro es un instrumento en forma de tubo que normalmente est谩 fabricado de vidrio y est谩 estructurado de la siguiente manera:

  • Un bulbo que contiene el peso en su extremo inferior, lo que le permite que flote en posici贸n vertical cuando se encuentra en la sustancia l铆quida a medir.
  • Un v谩stago o espiga con la escala graduada o de medida, esta escala indica las unidades que mide el dens铆metro. Podemos encontrarla hecha de papel y se encuentra dentro del instrumento donde puede leerse f谩cilmente.
  • Un lastre que sirve para que el dens铆metro se sumerja en el l铆quido, manteniendo un flote en una sola direcci贸n.

驴C贸mo funciona el Dens铆metro?

Al introducir el dens铆metro en un l铆quido, flota s贸lo si el peso del volumen del l铆quido desalojado es igual al peso de todo el aparato, por esta raz贸n se hundir谩 dependiendo de la densidad del l铆quido.

Su funcionamiento se basa en el principio hidrost谩tico del matem谩tico e inventor griego Arqu铆medes, anteriormente mencionado. Desde este per铆odo hasta la actualidad ha tenido la misma funcionalidad.

El dens铆metro flota libremente en posici贸n vertical cuando se introduce en un l铆quido cuya densidad se encuentra en su rango de medida, si es poco denso se hundir谩 por completo y si es demasiado denso flotar谩 por fuera de la escala.

驴C贸mo usar los tipos de Dens铆metro?

Este artilugio se introduce poco a poco en l铆quido con la finalidad de tenga la libertad de flotar y se posicione verticalmente en la sustancia l铆quida.

Es por esto que, se necesita una muestra de l铆quido suficiente para poder sumergirlo y evitar que roce con el fondo o con las paredes del recipiente, lo cual perjudicar铆a la medici贸n de la densidad.

Generalmente, los dens铆metros de laboratorio contienen la escala grabadas en un papel que se encuentra en su interior, lo que facilita la lectura de la densidad espec铆fica, se utiliza una probeta de tama帽o adecuado y de material transparente.

Al a帽adir el l铆quido a la probeta se debe tener en cuenta el volumen que desplazar谩 el dens铆metro al sumergirse para evitar que se desborde. As铆 como tambi茅n es importante conocer la temperatura del mismo.

Los dens铆metros se encuentran calibrados a una temperatura de 15掳C 贸 20掳C, si var铆a, la medida no ser谩 precisa y tiene que corregirse. Se pueden utilizar otros instrumentos para medir la densidad con mayor precisi贸n.

Pasos a seguir para una correcta medici贸n

  1. Introducir la muestra que se va a analizar y medir dentro de una probeta para m谩s comodidad.
  2. Se debe agitar con una varilla, preferiblemente de vidrio, para homogeneizar densidad y temperatura.
  3. Tomar el dens铆metro limpio, por encima de la escala.
  4. Introducir el dens铆metro suavemente en el l铆quido, si lo suelta muy r谩pido se puede hundir y romper en el fondo.
  5. Dejar que el dens铆metro se equilibre sin tocar las paredes de la probeta.
  6. Realizar la lectura en la escala del dens铆metro ubicada en la base del menisco.
  7. Comprobar la temperatura y corregir si es diferente a la de calibraci贸n.

驴Para qu茅 sirve el Dens铆metro?

Las aplicaciones del dens铆metro de laboratorio van dirigidas a la medici贸n de la densidad relativa en los diferentes l铆quidos, sin conocer espec铆ficamente masa y volumen, utilizando como referencia uno de los principios de Arqu铆medes.

驴En que principio se baja el dens铆metro?

En el principio hidrost谩tico de Arqu铆medes

El dens铆metro tambi茅n es utilizado para medir concentraciones de 谩cido y de algunos gases, en el 谩mbito industrial y comercial.

De igual manera, el dens铆metro puede usarse en la enolog铆a, en el control de los procesos de fermentaci贸n de l铆quidos azucarados, debido a que indica el momento de maceraci贸n en el que se encuentra el vino.

Tipos de Dens铆metro

En la actualidad existen varios tipos de dens铆metros, con diferentes tama帽os, de acuerdo al l铆quido y al rango de densidades a utilizar.

Lact贸metro o Galact贸metro

Uno de los m谩s conocidos es el lact贸metro, el cual es usado para medir la densidad espec铆fica de la leche y de esta manera definir la calidad de la misma.

La leche se vierte en el recipiente graduado y se deja reposar hasta que la nata se va depositando, la profundidad de 茅ste dep贸sito determina el grado de riqueza y de calidad de la leche. Su densidad var铆a entre 1, 027 hasta 1, 035.

Dentro de las propiedades de la leche se sabe que contiene sustancias aparte de agua (87%), como la alb煤mina, az煤car, sal, entre otros componentes m谩s ligeros que el agua. Por lo tanto, se puede calcular la densidad espec铆fica de cada uno.

Sacar铆metro o Sacar贸metro

Este instrumento permite conocer la concentraci贸n de az煤car en un l铆quido o de una melaza, como en los vinos. Las medidas del sacar铆metro se expresan en grados Brix, que sirven para determinar el cociente total de sacarosa disuelta en un l铆quido.

Sal铆metro o Salin贸metro

Es un tipo de dens铆metro usado para medir la densidad espec铆fica de las sales, por ende, contribuye con la medici贸n de la gravedad espec铆fica del agua de mar en el interior del acuario.

La salinidad es un factor que depende de la temperatura, por esta raz贸n se debe tener un term贸metro integrado que facilite el hallazgo de un resultado con mayor exactitud.

Aer贸metro Baum茅

El aer贸metro sirve para medir concentraciones de disoluciones. La escala de Baum茅 se basa en considerar el valor de 10掳B茅 al agua destilada.

Para l铆quidos m谩s densos que el agua se utiliza la f贸rmula d = 146鈥3 / (136鈥3 + n) y para l铆quidos menos densos que el agua la f贸rmula es d = 146鈥3 / / (136鈥3 鈥 n).

Picn贸metro

Este instrumento da a conocer con precisi贸n la densidad de s贸lidos y l铆quidos, bas谩ndose igualmente en el principio de Arqu铆medes. Su caracter铆stica principal es mantener un volumen fijo.

El picn贸metro es un vaso precipitado de vidrio con un volumen definido, su funcionamiento consiste en pesarlo vac铆o (M1) para luego a帽adir la muestra y se vuelve a pesar (M2).

La diferencia entre M1 y M2 (masa de la muestra) dividida entre el volumen del vaso de precipitado equivale a la densidad de la muestra.

Urin贸metro

Es un tipo de dens铆metro enfocado en determinar la densidad de la orina. Su uso es completamente para fines m茅dicos. Su forma se puede igualar a la de un dens铆metro de laboratorio.

Alcohol铆metro

Quiz谩 el tipo de dens铆metro m谩s elaborado y espec铆fico, el alcohol铆metro de Gay-Lussac, un qu铆mico y f铆sico franc茅s, fue creado para establecer los grados alcoh贸licos que posee una sustancia de base acuosa.

Dens铆metro de bater铆as

La carga de una bater铆a, es decir, su nivel, se puede obtener sabiendo la densidad del 谩cido sulf煤rico en ella usado como electrolitos. Esta es la finalidad de un dens铆metro de bater铆as.

Dens铆metro digital

El dens铆metro digital es un tubo de vidrio hueco que vibra a una determinada frecuencia, dicha frecuencia cambia cuando el tubo se llena con la muestra. Mientras mayor sea la masa de la muestra, menor ser谩 la frecuencia.

La frecuencia pasa a ser la densidad, y la calibraci贸n se lleva a cabo con aire y agua destilada. La temperatura se controla de forma muy precisa con un termostato Peltier incorporado.

Importancia del Dens铆metro

Los dens铆metros son instrumentos de laboratorio que ayudan a determinar las medidas de densidad espec铆fica de cualquier tipo de muestra, espec铆ficamente l铆quidas. Al conocer este importante valor, se logra desarrollar distintos proyectos.

El conocimiento de las densidades de l铆quidos es muy relevante no s贸lo en la f铆sica, sino tambi茅n en el mundo del comercio y de la industria. Esto se debe a que la densidad es una propiedad caracter铆stica de cada material.

Si un dens铆metro, no se podr铆a tener un perfecto y elaborado vino, o no se podr铆a saber con rapidez la densidad relativa de los l铆quidos estudiados. Habr铆a que hacer m谩s c谩lculos, lo que convierte el proceso en m谩s tedioso y largo.

Cada sustancia posee una densidad diferente, la cual permite comprobar su grado de pureza. Este dato contribuye en el mejoramiento de la eficiencia de producci贸n de l铆quidos de alto valor tales como el alcohol, el az煤car y las bebidas.

Finalmente, mejorar la precisi贸n en la medici贸n de la densidad es crucial, ya que aumenta la confiabilidad de la detecci贸n de la interfaz del producto, fomenta la reducci贸n de errores y los costos de fabricaci贸n.

Otras mediciones que se pueden hacer:

1 comentario en “Dens铆metro”

  1. Buenos d铆as, este salinometro tambi茅n recibe el nombre de 鈥渄ens铆metro鈥. Sirve para medir la densidad de un liquido mediante la escala graduada que posee. Es de vidrio. Posee un bulbo en una punta con cierto material que lo hace flotar en forma vertical.

    Puede ser as铆 con un bulbo en la parte baja o totalmente recto. Pero tiene unas bolitas en una punta que lo hacen flotar. Eso es todo, necesito cotizar 2.

    Por su atencion y pronta respuesta muy agradecido.

Los comentarios est谩n cerrados.