KWALIFIKACJA CHM2 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 39.
W jaki sposób należy wykonać pomiar gęstości frakcji, pobieranej z kolumny rektyfikacyjnej do analizy ruchowej?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Gęstość cieczy w analizie ruchowej najczęściej mierzy się areometrem.
Próbkę przelewa się do wysokiego, wąskiego naczynia, aby pływak mógł swobodnie pływać bez ocierania o ścianki. Po uspokojeniu cieczy i ustaleniu położenia areometru odczytuje się wynik ze skali na poziomie menisku.

Pełne wyjaśnienie:

Pomiar gęstości frakcji pobranej z kolumny rektyfikacyjnej w analizie ruchowej powinien być szybki i możliwy do wykonania przy aparaturze pomocniczej. Dlatego typową metodą jest użycie areometru (hydrometru), czyli pływaka wyskalowanego w jednostkach gęstości lub w skali pośredniej.

Poprawna procedura polega na przelaniu próbki do wysokiego, wąskiego naczynia (np. cylindra miarowego). Taki kształt zapewnia, że areometr ma odpowiednią głębokość zanurzenia i nie będzie zahaczał o dno ani ścianki, co zafałszowałoby wynik. Następnie areometr delikatnie zanurza się w cieczy i czeka, aż wskazanie się ustabilizuje (ciecz przestanie falować, a pływak przestanie drgać). Odczytu dokonuje się z odpowiedniego miejsca skali, zwracając uwagę na menisk.

Pozostałe propozycje są błędne, bo dotyczą innych wielkości fizycznych albo niewłaściwej techniki: psychometr służy do wyznaczania wilgotności powietrza, a nie gęstości cieczy; elektroda wodorowa jest elementem pomiaru potencjału/pH, więc nie daje informacji o gęstości. Z kolei krystalizator nie jest typowym naczyniem do pomiaru areometrem: jest zbyt płytki i szeroki, co utrudnia swobodne pływanie pływaka i stabilny odczyt.

W praktyce warto pamiętać, że gęstość zależy od temperatury, więc aby porównywać wyniki w czasie, należy wykonywać pomiar w możliwie podobnych warunkach i dbać o reprezentatywność próbki (brak pęcherzyków gazu, brak piany, właściwe wymieszanie).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Areometr (hydrometr) to pływak ze skalą, który pozwala szybko oszacować gęstość cieczy na podstawie głębokości zanurzenia. W analizie ruchowej używa się go do bieżącej kontroli frakcji procesowych, np. destylatu z kolumny rektyfikacyjnej.
Najlepsze jest naczynie wysokie i wąskie (np. cylinder), aby areometr mógł swobodnie pływać bez dotykania ścianek i dna. Zbyt płaskie lub szerokie naczynie utrudnia stabilny odczyt i zwiększa ryzyko błędu.
Po zanurzeniu areometru trzeba poczekać, aż ciecz się uspokoi i pływak przestanie drgać. Wynik odczytuje się ze skali na poziomie menisku, zgodnie z zasadami przyjętymi dla danego typu areometru (często na wysokości dolnej krawędzi menisku).
W strumieniu ciecz jest w ruchu, mogą występować pęcherzyki gazu i wahania temperatury, co zaburza zanurzenie areometru i uniemożliwia stabilny odczyt. Poprawny pomiar wymaga próbki w naczyniu, gdzie pływak może się ustabilizować.
Tak. Gęstość cieczy zwykle zmienia się wraz z temperaturą, więc wyniki z różnych zmian lub punktów procesu trzeba porównywać w podobnych warunkach albo z uwzględnieniem temperatury. W praktyce ważna jest powtarzalność: ta sama metoda i podobna temperatura próbki.
Częste błędy to: użycie zbyt małego naczynia (areometr ociera o ścianki), odczyt w trakcie falowania cieczy, brak usunięcia piany/pęcherzyków oraz odczyt pod złym kątem (paralaksa). Wszystkie te czynniki mogą przesunąć wskazanie.
Frakcja to strumień produktu o określonym zakresie składu/lotności uzyskiwany w rozdziale mieszaniny. W kolumnie rektyfikacyjnej mogą to być np. produkty górne lub boczne. Pomiar gęstości pomaga szybko ocenić, czy frakcja ma oczekiwane właściwości.
Psychometr służy do wyznaczania wilgotności powietrza na podstawie temperatury termometru suchego i wilgotnego. Nie mierzy gęstości cieczy i nie daje wyniku w jednostkach gęstości. To inny przyrząd i inna wielkość fizyczna.
Nie. Elektroda wodorowa jest związana z pomiarami elektrochemicznymi (np. potencjał, pH) i nie dostarcza informacji o gęstości. Do gęstości stosuje się areometr lub inne metody densymetryczne, a nie elektrody pomiarowe.
Warto powtórzyć podstawowe pomiary procesowe i laboratoryjne: gęstość, temperatura, pH, lepkość oraz zasady pobierania próbek. Pomaga kojarzenie: jaka wielkośćjaki przyrządjakie naczynie i odczyt. To ogranicza pomyłki między podobnymi nazwami urządzeń.
info

Statystycznie 57% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Gęstość cieczy w analizie ruchowej najczęściej mierzy się areometrem.Próbkę przelewa się do wysokiego, wąskiego naczynia, aby pływak mógł swobodnie pływać bez ocierania o ścianki."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Areometr" – opis przyrządu i zasady działania, https://pl.wikipedia.org/wiki/Areometr (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (PL): "Gęstość" – definicja wielkości fizycznej i zależność od warunków, https://pl.wikipedia.org/wiki/G%C4%99sto%C5%9B%C4%87 (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (EN): "Hydrometer" – ogólna zasada pomiaru gęstości cieczy pływakiem, https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrometer (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Instrukcje stanowiskowe pobierania próbek i wykonywania analiz ruchowych w zakładzie
  • Podręczniki do podstaw analityki technicznej: metody pomiaru gęstości cieczy
  • Materiały dydaktyczne z aparatury procesowej: kolumna rektyfikacyjna i kontrola parametrów

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego