Pyknometer - Bestimmen Sie sicher die Dichte

Ein Pyknometer ist ein Messgerät, mit dem Sie die Dichte von Flüssigkeiten oder Feststoffen schnell und präzise bestimmen können. Es wird benutzt, um Qualitätskontrollen durchzuführen oder im Labor die genauen Bestandteile von Lösungen oder die Art eines Feststoffes zu ermitteln. Mit einem Pyknometer ist es auf einfache Weise möglich, die Reinheit von Stoffen zu überprüfen, egal, ob es sich um Rohstoffe, Zwischen- oder Fertigerzeugnis handelt. So können genaue Ableitungen getroffen und Verunreinigungen frühzeitig erkannt werden. Damit lässt sich in jedem Produktionsschritt genau überwachen, ob es Abweichungen von der gewünschten Zusammensetzung gibt.

Stoffdichte

Eine wichtige Eigenschaft eines Stoffes ist seine Dichte. Sie hängt eng mit dem Volumen und der Masse zusammen. Kennt man zwei der Größen, kann man die dritte einfach errechnen. Die Dichte ist eine spezifische Größe und sagt beispielsweise aus, ob Zusammensetzungen der vorhandenen Mischungen korrekt sind. In der Produktion ist dies besonders wichtig, da durch Verunreinigungen oder falsche Zusammensetzungen und Mischungsverhältnisse fehlerhafte und qualitativ minderwertige Produkte entstehen. Im Labor wird der Zusammenhang von Volumen, Masse und Dichte genutzt, um mit einem Pyknometer die gesuchte Größe, die Dichte, zu ermitteln. Daneben wird auch eine Waage benötigt.

Aufbau und Funktionsweise

Ein Pyknometer ist ein kleines Gefäß, das einen genau passenden Stopfen zum Verschließen besitzt. Dieser Stopfen enthält eine Kapillare, über die überschüssige Flüssigkeit abfließen kann. So ist eine exakte Befüllung möglich. Damit Sie die Temperierung optimal durchführen können, empfehlen wir Pyknometer, die bereits ein Thermometer enthalten und so die Temperaturablesung vereinfachen.
Beachten Sie beim Kauf auf das Volumen, welches das gewählte Pyknometer fassen kann. Hierbei sind nicht nur die zu untersuchenden Stoffprobenmengen zu berücksichtigen, sondern auch die Größe der Feststoffteilchen. Grobkörniges Granulat bringt Sie sonst schnell an Ihre Grenzen. Außerdem ist eine Überdimensionierung zu vermeiden, weil gerade bei kleinen Proben im Verhältnis gesehen sehr geringe Verdrängungen stattfinden. Auch die benötigte Energie für die genaue Temperierung ist dann nicht mehr im Idealbereich angesiedelt.

Amtlich geeicht

Bei amtlich geeichten Pyknometern können Sie sicher sein, dass Ihr Messgerät genaue Ergebnisse hervorbringt. Die Anforderungen, die ein Pyknometer erfüllen muss, um den Eichschein zu erhalten, sind umfassend. Justierung, Aufschriften, Einheiten und Bauanforderungen vom Material bis zu entscheidenden Größen wie die Wandstärke werden hierbei geprüft. Sie erhalten mit einem amtlich geeichten Pyknometer die absolute Präzision für die Messdurchführung.

Justierungen

Bei Pyknometern mit Justierung ist der Messwert sehr genau. Es ist sichergestellt, dass die erhaltenen Messergebnisse innerhalb einer geringen Fehlerakzeptanz liegen und Verfälschungen im Messergebnis, die durch das Gerät verursacht werden, ausgeschlossen werden.
Grundsätzlich gilt, geeichte und justierte Messgeräte sind beim Kauf vorzuziehen.

Ausgewogen

Bei ausgewogenen Pyknometern ist das Leergewicht bekannt und kann somit bei der Messung vernachlässigt werden. Wichtig für eine hohe Genauigkeit Ihrer späteren Messung ist, dass die Angabe des Leergewichtes so genau wie möglich ist. Je mehr Dezimalstellen angegeben sind, umso genauer sind die späteren Berechnungen. Dies gilt auch für die Auswahl der zu verwendenden Waage für alle Folgewägungen.

Arbeiten mit dem Pyknometer

Damit Sie korrekte Messergebnisse erhalten, ist es wichtig, einige grundlegende Dinge zu beachten:

• >Entnehmen Sie eine Stichprobe aus dem zu untersuchenden Stoff. Achten Sie darauf, dass keine Verunreinigungen der Stoffportion hinzu kommen, sondern dass der Stoff in seiner Reinheit von der Entnahme bis zur Messung unverändert bleibt.
• Wichtig ist außerdem, dass das Pyknometer sowie die zu bearbeitenden Flüssigkeiten und Stoffproben auf 20 °C temperiert werden, damit es keine Verschiebungen der Messergebnisse gibt.

Bestimmung der Dichte von Feststoffen

Das Pyknometer muss sauber und absolut trocken sein, bevor Sie mit der Messung beginnen. Ist Ihnen das Gewicht des leeren Pyknometers bekannt, können Sie auf eine Leerwägung verzichten. Sie benötigen allerdings das genaue Tara-Gewicht, um spätere Ableitungen und Berechnungen durchführen zu können.
Füllen Sie Ihre Stoffprobe in das Pyknometer ein und wiegen Sie erneut. Sie erhalten die Summe des Gewichtes von Pyknometer und Stoffprobe. Anschließend füllen Sie es mit einer Flüssigkeit auf, vorrangig wird hierzu Wasser benutzt. Es wird erneut gewogen, allerdings muss das Pyknometer komplett gefüllt sein. Das Pyknometer wird gereinigt und die letzte Wägung erfolgt. Es wird erneut mit der bei der dritten Wägung verwendeten Flüssigkeit gefüllt und gewogen.
Über die ermittelten Gewichte in Kombination mit der bekannten Dichte der verwendeten Flüssigkeit und dem Volumen, welches das Pyknometer fassen kann, lässt sich die Dichte der Stoffprobe errechnen. Anhand von Vergleichswerten können Abweichungen vom Sollwert erkannt und gezielt gegengesteuert werden.

Dichtebestimmung von Flüssigkeiten

Bei der Dichtebestimmung von Flüssigkeiten geht man ähnlich vor. Es werden nur drei Wägungen durchgeführt. Die des leeren Pyknometers (Tara), die des Pyknometers komplett gefüllt mit der zu bestimmenden Flüssigkeit und die des mit der Vergleichsflüssigkeit gefüllten Pyknometers. Die Dichte der Vergleichsflüssigkeit muss auch hierbei bekannt sein. Aus diesen Werten ist wiederum die Berechnung der Dichte der Flüssigkeitsprobe unter der Vorgabe des Volumens des Pyknometers möglich.