ДЕНСИМЕТРИЯ

ДЕНСИМЕТРИЯ (лат. densus плотный + греч, metreo мерить, измерять) — измерение плотности жидкостей и твердых тел. В клинико-диагностических и сан.-гиг. лабораториях широко используется определение плотностей биол, жидкостей как с целью определения собственно плотности, так и для определения концентрации р-ров.

Плотность тела — физ. величина, определяемая массой тела в единице объема: p = m/v, где p — плотность, m — масса тела, v — объем. По международной системе единиц (СИ) плотность выражают в килограммах на кубический метр (кг/м³). В лабораторной практике пользуются понятием «относительная плотность», к-рая представляет собой отношение плотности какого-либо тела к плотности другого тела в определенных стандартных условиях. Относительную плотность обычно выражают отношением плотности тела при 20° к плотности дист, воды при 4°, к-рую можно принять равной 1 кг/м³ или 1 г/см³.

При измерении плотности жидкостей наиболее точным методом является измерение массы известного объема жидкости при помощи пикнометра (см. Плотность). Для измерения плотности жидкости находят массу пустого пикнометра, затем массу пикнометра, последовательно заполняемого дист, водой и испытуемой жидкостью. Таким способом рассчитывают вместимость пикнометра и массу испытуемой жидкости в объеме пикнометра. Расчет производят по следующей формуле (при условии одинаковой температуры воды и испытуемой жидкости при измерении):

pt = (m₃-m₁)(p-D)/(m₂-m₁) + D

где pt — плотность испытуемой жидкости при определенной температуре t, p — плотность дист, воды, m₁— масса гирь, уравновешивающих пустой пикнометр, m₂— масса гирь, уравновешивающих пикнометр, заполненный дист, водой, m₃— масса гирь, уравновешивающих пикнометр, заполненный испытуемой жидкостью, D — плотность воздуха.

Методы определения плотности, получившие наибольшее распространение в лабораторной практике (гидростатическое взвешивание, измерение при помощи ареометров), основаны на законе Архимеда. При измерении плотности жидкости путем гидростатического взвешивания прикрепленный к коромыслу весов стеклянный поплавок взвешивают поочередно в воздухе, дист, воде и в испытуемой жидкости. По результатам взвешивания определяют объем поплавка и массу жидкости в этом объеме, а по этим данным подсчитывают плотность жидкости:

pt = (m₁-m₃)(p-D)/(m₁-m₂) + D

где pt — плотность вещества при температуре t, m₁— масса гирь, уравновешивающих поплавок в воздухе, m₂ — масса гирь, уравновешивающих поплавок в воде, m₃ — масса гирь, уравновешивающих поплавок в испытуемой жидкости, D — плотность воздуха, p — плотность дист, воды при температуре t.

Наиболее распространено в практике клин, и сан.-гиг. лабораторий измерение плотности жидкостей при помощи ареометров (см.), которые используются для измерения собственно плотности (денсиметры общего назначения, лактоденсиметры, урометры и т. д.) и для измерения концентрации р-ров (спиртометры, сахарометры и т. д.), т. к. плотность р-ров при прочих равных условиях зависит только от концентрации растворенных веществ. Для определения плотности биол, жидкостей (мочи, крови, цереброспинальной жидкости, выпотов, молока и т. д.) пользуются ареометрами малого размера — урометрами, имеющими цену деления 0,001 г/см³.

Изменение плотности мочи и соответственно ее удельного веса может служить диагностическим тестом при ряде заболеваний. Удельный вес мочи характеризует концентрационную способность почек, т. к. он дает представление о концентрации веществ, растворенных в моче. В тех случаях, когда почки теряют способность концентрировать мочу, она выделяется в больших количествах с низким удельным весом.

Методы определения плотности твердых тел менее точны, чем жидкостей. Практически все эти методы сводятся к погружению твердого тела в инертную жидкость с известной плотностью. Определение с помощью волюмометров сводится к вычислению объема твердого тела известной массы по объему вытесненной им в волюмометре жидкости.

При определении плотности твердого тела методом свободной флотации подбирают жидкость с определенной плотностью, в к-рой твердое тело находится в состоянии безразличного равновесия (не всплывает и не тонет); в этом случае плотность твердого тела равна плотности этой жидкости.

Библиография: Воскресенский П. И. Техника лабораторных работ, М., 1973; Киви л ис С. М. Техника измерения плотности жидкостей и твердых тел, М., 1959, библиогр.; Физические методы органической химии, под ред. А. Вайсбергера, пер. с англ., т. 1, Mv> 1950.

Л. М. Пименов.