El densímetro, invento atribuido a Hipátia de Alejandría, es un instrumento que permite conocer la densidad relativa de líquidos sin necesidad de medir su masa y su volumen.
Formado por un bulbo que contiene el peso en su extremo y un vástago con la escala graduada, flota libremente en posición vertical cuando se introduce en un líquido cuya densidad esté en su rango de medida. Esta es la primera consideración importante: debemos usar un densímetro adecuado a la densidad del líquido, si es poco denso se hundirá por completo y si es demasiado denso flotará fuera de escala.
La referencia más importante es la densidad del agua destilada (1.0 g/cm3); con esta referencia básica tendremos líquidos con densidades inferiores (alcohol, gasolina…) y líquidos con densidades superiores (agua con solutos como sales o azúcares). Los densímetros pueden abarcar rangos amplios con precisión menor para situaciones de densidad desconocida (densímetros de búsqueda) o tener su escala graduada para procesos y líquidos de densidades conocidas que queremos controlar.
Los densímetros de inmersión necesitan una muestra de líquido suficiente para poder sumergir el densímetro, de tal manera que pueda flotar libremente sin tocar ni el fondo del recipiente ni las paredes. Normalmente se utiliza una probeta de tamaño adecuado y de material transparente para facilitar la lectura. Al añadir el líquido a la probeta debemos tener en cuenta el volumen que desplazará el densímetro al sumergirse para evitar que desborde.
La temperatura del líquido es un factor a tener muy en cuenta porque los densímetros están calibrados a temperaturas determinadas (15ºC ó 20ºC) y es a esa temperatura donde proporcionan la medida más precisa. Si realizamos la medida a una temperatura diferente a la de calibración deberemos corregir el dato con las tablas apropiadas.
- Introducir la muestra a ensayar en la probeta
- Agitar con una varilla para homogeneizar densidad y temperatura
- Coger el densímetro limpio ¡por encima de la escala!
- Introducir el densímetro en el líquido con suavidad, si lo soltamos muy rápido puede hundirse y romper en el fondo.
- Dejar que el densímetro se equilibre sin tocar las paredes de la probeta.
- Hacer la lectura en la escala del densímetro (en la base del menisco)
- Comprobar la temperatura y corregir si es diferente a la de calibración.
La escala de un densímetro puede estar graduada en valores de densidad (g/cm3, kg/m3) y también en escalas especiales adaptadas a procesos y/o líquidos concretos como Baumé, Gay-Lussac o Brix. Cuando presentan estas escalas, los densímetros suelen tener nombres específicos como aerómetros, alcohómetros, sacarímetros.
La densidad de los líquidos depende de la temperatura, por esta razón los densímetros tienen marcada la temperatura a la que han sido graduados. Las medidas realizadas a temperatura diferente deben corregirse.
Escala estándar
Unidades de densidad (g/cm3, kg/m3), temperatura de referencia habitual de 20ºC y con diferentes rangos y divisiones de escala. Fabricados y graduados para densidades menores y mayores que la del agua y múltiples aplicaciones.
Escala Baumé
Unidades en grados Baumé (ºB ó ºBe). El agua destilada tiene 0ºB y la escala puede estar graduada para líquidos más densos que el agua o menos densos que el agua. Entre los graduados para líquidos más densos tenemos los pesa ácidos, pesa sales, pesa jarabes, pesa leches…; con diferentes escalas desde 0ºB hasta los 70ºB (ácidos concentrados). Entre los menos densos tenemos por ejemplo los pesa éteres.
Como esta escala proporciona grados de concentración y no valores de densidad, si queremos conocer la densidad debemos hacer la conversión siguiente:
Para líquidos más densos que el agua: d=145/(145-ºB)
Para líquidos menos densos que el agua: d=140/(130+ºB)
Escala Brix
Unidades en grados Brix (ºBx). Un grado Brix corresponde a una disolución de 1 gramo de sacarosa en 100 gramos de solución (1% en peso). Por utilizarse habitualmente para medir el contenido de azúcar en zumos y jugos azucarados también se les llama sacarómetros.
Escala Gay-Lussac
Es una escala volumétrica que mide el contenido de alcohol como un porcentaje en volumen. A cada unidad de porcentaje le corresponde un grado de graduación alcohólica, por ejemplo un vino de 13º tiene un 13% de alcohol (de cada 100 mL, 13 ml son alcohol). Por este uso también se les llama alcohómetros. En algunos modelos se incluye una segunda escala (grados Cartier), que tiene una calibración diferente (0 para el agua destilada y 44 para el 100% de alcohol).
Como aplicaciones típicas de los densímetros tenemos el control de los procesos de fermentación de líquidos azucarados (mostos, zumos…). Un mosto o zumo tiene una densidad superior a la del agua, a medida que progresa la fermentación la densidad disminuye. Los azucares desaparecen del líquido que fermenta convirtiéndose en alcohol, que es menos denso que el agua. Las medidas de densidad nos permiten conocer el contenido de azucares inicial, durante el proceso y finalmente el contenido de alcohol en vinos o cervezas.
https://quercuslab.es/blog/como-usar-un-densimetro/
