Tỷ trọng để làm gì?
Khi ai đó cần biết một kg hoá chất được bao nhiêu lít. Ví dụ, một kí cồn được bao nhiêu lít? Hoặc một kí dung môi acetone được bao nhiêu lít? Cách đơn giản nhất là bạn đem cân nó lên. Tuy nhiên, bạn không thể cứ áp dụng cách này với khối lượng lớn đến hàng chục tấn hàng hóa được phải không nào?
Vậy làm thế nào có thể tính được chính xác mà không cần phải đem lên cân?
Giả sử bạn mua 1 phuy dung môi acetone, nhà cung cấp sẽ tính cho bạn là 160kg. Vậy bạn phân vân liệu 1kg dung môi acetone là bao nhiêu lít? Và trong trường hợp bạn cần biết liệu nhà cung cấp có đang ăn gian hoá chất của bạn hay không?
Tất cả đều cần đến tỷ trọng của các chất lỏng. Và đừng lo, bạn luôn có thể tìm kiếm thông tin về Bảng tỷ trọng của một số dung môi thường gặp nhất tại bài viết này. Hãy lưu lại, rồi tính toán từ đó mà không cần phải ghi nhớ chính xác tỷ trọng của từng chất nữa.
Mối tương quan giữa tỷ trọng và khối lượng riêng
Tỷ trong và khối lượng riêng là 2 khái niệm hoàn toàn khác biệt nhưng lại rất dễ bị nhầm lẫn. Trong một số trường hợp, lấy ví dụ khi quy đổi chất lỏng, mọi người thường bỏ qua sự khác biệt này. Nhưng khi quy đổi chất rắn, hoặc khí sẽ gặp rắc rối lớn, nếu không phân biệt được rõ ràng sự khác biệt giữa tỷ trọng và khối lượng riêng.(Bài phân tích chi tiết: Sự khác biệt giữa tỷ trọng và khối lượng riêng)
Cần làm rõ 2 khái niệm này. Đầu tiên, định nghĩa về tỷ trọng và khối lượng riêng
Tỷ trọng là gì?
Nói một cách dễ hiểu thì tỷ trọng là tỷ số giữa khối lượng riêng của một chất với khối lượng riêng của chất chuẩn. Đối với chất lỏng, chất chuẩn luôn là nước (trọng lượng riêng của nước là 1:1. Tức là 1 lít nước cất nặng bằng 1kg).
Khối lượng riêng là gì?
Khối lượng riêng (KLR) là thước đo khối lượng của một chất trong một thể tích nhất định hoặc một lượng không gian nhất định. Khối lượng riêng của bất kỳ chất nào được tính bằng cách lấy khối lượng (m) của chất đó chia cho thể tích (V) của chất đó. Đơn vị của khối lượng riêng là kg/m3 hay g/cm3.
Công thức tính khối lượng riêng là :
D=m/V (kg/m3 hay g/cm3)
Ví dụ: Hình minh hoạ từ ảnh ta có thể thấy 1Kg sắt chỉ cần cầm tay là được. Nhưng 1Kg xốp thì chiếm rất nhiều đơn vị diện tích.
Giải thích chi tiết nhất: Khối lượng riêng là gì? Khối lượng riêng dùng để làm gì?
Điều quan trọng bạn cần nhớ đó là:
Nước là chất có khối lượng riêng tương đối bằng bằng nhau ở cả 2 đơn vị đo lường tức là 1m3 ≈ 1000kg. Hay nói cách khác 1 lít nước ≈ 1 kg. Vì vậy, nước được coi là chất chuẩn khi quy đổi chất lỏng từ kg sang lít.
Cách quy đổi chất lỏng từ kg sang lít
Đầu tiên, khi quy đổi chất lỏng từ kg sang lít ta cần phải tính được tỷ trọng (nghĩa đen: Tỷ số giữa trọng lượng riêng của chất lỏng cần đo và chất chuẩn)
Phương pháp tính tỷ trọng khi quy đổi chất lỏng
RD = ρchất / ρchất chuẩn
Trong đó :
- ρchất : Là khối lượng riêng của chất cần đo
- ρchất chuẩn : Khối lượng riêng của chất chuẩn (mặc định là nước).
- RD : Tỷ trọng (Tý số khối)
Các tiêu chuẩn thường được хác định:
- Theo TCVN: tỷ trọng được хác định ở 15 độ C
- Tỷ trọng của một chất lỏng khi đem quy đổi từ lít qua kg thường lấy nước cất làm chuẩn.
Trong ngành hóa chất, chất tiêu chuẩn được đem so sánh là nước. Trong tính toán nước được mặc định tỉ trọng = 1. Điều này làm cho việc quy đổi từ lít sang kg khá đơn giản.
Điều quan trọng nhất, với bảng tỷ trọng của một số dung môi thường gặp nhất được tính sẵn. Bạn chỉ cần sử dụng nó trong một số mục đích quy đổi của mình.
Ví dụ: Bạn muốn quy đổi xem 1 phuy acetone 160kg bằng bao nhiêu lít? Đơn giản chỉ cần làm theo các bước dưới dây:
Bước 1: Tìm tỉ trọng của acetone. (ở đây là 0.7845)
Bước 2: Lấy 160 kg chia cho 0.7845 (tỷ trọng của acetone). Ta được: ≈ 203.95 Lít.
Ngược lại, trong trường hợp bạn muốn quy đổi 210 lít acetone từ lít sang kg, ta làm như sau:
Bước 1: Tìm tỉ trọng của acetone (ở đây là 0.7845).
Bước 2: Lấy 210 Lít x 0.7845 = 164.74 kg
Bảng tỷ trọng của một số dung môi thường gặp nhất
Bảng tỷ trọng của một số chất lỏng thường gặp nhất:
DUNG MÔI | CÔNG THỨC | ĐIỂM SÔI (°C) | TỈ TRỌNG (G/ML) |
|---|---|---|---|
| acetic acid | C2H4O2 | 118 | 1.0446 |
| acetone | C3H6O | 56.05 | 0.7845 |
| acetonitrile | C2H3N | 81.65 | 0.7857 |
| benzene | C6H6 | 80.1 | 0.8765 |
| 1-butanol | C4H10O | 117.7 | 0.8095 |
| 2-butanol | C4H10O | 99.5 | 0.8063 |
| 2-butanone | C4H8O | 79.6 | 0.7999 |
| t-butyl alcohol | C4H10O | 82.4 | 0.7887 |
| carbon tetrachloride | CCl4 | 76.8 | 1.594 |
| chlorobenzene | C6H5Cl | 131.7 | 1.1058 |
| chloroform | CHCl3 | 61.2 | 1.4788 |
| cyclohexane | C6H12 | 80.7 | 0.7739 |
| 1,2-dichloroethane | C2H4Cl2 | 83.5 | 1.245 |
| diethylene glycol | C4H10O3 | 246 | 1.1197 |
| diethyl ether | C4H10O | 34.5 | 0.713 |
| diethylene glycol (DEG) | C6H14O3 | 162 | 0.943 |
| dimethyl formamide (DMF) | C3H7NO | 153 | 0.9445 |
| dimethyl sulfoxide (DMSO) | C2H6OS | 189 | 1.092 |
| 1,4-dioxane | C4H8O2 | 101.1 | 1.033 |
| ethanol | C2H6O | 78.5 | 0.789 |
| ethyl acetate | C4H8O2 | 77 | 0.895 |
| ethylene glycol | C2H6O2 | 195 | 1.115 |
| glycerin | C3H8O3 | 290 | 1.261 |
| heptane | C7H16 | 98 | 0.684 |
| hexane | C6H14 | 69 | 0.659 |
| methanol | CH4O | 64.6 | 0.791 |
| methyl t-butyl ether (MTBE) | C5H12O | 55.2 | 0.741 |
| methylene chloride | CH2Cl2 | 39.8 | 1.326 |
| nitromethane | CH3NO2 | 101.2 | 1.382 |
| pentane | C5H12 | 36.1 | 0.626 |
| petroleum ether (ligroine) | — | 30-60 | 0.656 |
| 1-propanol | C3H8O | 97 | 0.803 |
| 2-propanol | C3H8O | 82.4 | 0.785 |
| pyridine | C5H5N | 115.2 | 0.982 |
| tetrahydrofuran (THF) | C4H8O | 65 | 0.8833 |
| toluene | C7H8 | 110.6 | 0.867 |
| triethyl amine | C6H15N | 88.9 | 0.728 |
| water | H2O | 100.00 | 0.998 |
| o-xylene | C8H10 | 144 | 0.897 |
| m-xylene | C8H10 | 139.1 | 0.868 |
| p-xylene | C8H10 | 138.4 | 0.861 |
Tỷ trọng của một số dung môi cơ bản thường gặp
Tỷ trọng cồn ethanol 96?
Tỷ trọng cồn ethanol 96 được xác định bằng công thức tính tỷ trọng mà chúng tôi đã gửi đến bạn. Bằng cách lấy khối lượng riêng của cồn chia cho khối lượng riêng của nước.
Ta có:
- Khối lượng riêng của cồn là 79kg/m3 = 0.79g/cm3
- khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3 = 1g/cm3
- Vậy ta có thể dễ dàng tính được tỷ trọng hay tỷ số khối (tỷ khối) của cồn so với nước là:
Tính toán:
RD=p chất/p nước = 0,79.
Có tỷ trọng rồi? Vậy làm thế nào để biết 1 kí cồn bằng bao nhiêu lít?
Đơn giản bạn chỉ cần hiểu rõ rằng tỷ số bạn vừa tính được có nghĩa là 1 lít cồn chỉ nặng bằng 0,79 lít nước khi đem quy đổi qua kg mà thôi.
Vậy điều ngược lại thì sao? Tức là bao nhiêu lít cồn mới nặng bằng 1 lít nước?
Câu trả lời là bạn đảo ngược phép tính lại bằng cách lấy cồn làm chuẩn và p chất lúc này là nước và p chất chuẩn lúc này sẽ là cồn. ta được:
RD = 1/0.79 = 1,267
Vậy 1 lít nước có thể nặng bằng 1,267 lít cồn khi đem quy đổi sang kg.
Tỷ trọng của cồn 90 độ?
- tỷ trong của cồn 90 độ hơi khác biệt một chút. bởi vì lúc này cồn 90 độ có chứa thêm 1 lượng nước hòa tan vào cồn, khiến cho cồn trở thành 1 hỗn hợp chất lỏng.
- Vì vậy để tính được tỷ trọng của cồn 90 độ hay cồn 70 độ ta phải tính khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp nước và cồn rồi đem so sánh nó với chất chuẩn là nước.
khối lượng riêng của cồn 90 độ?
Hãy tham khảo ví dụ dưới đây về cách tính khối lượng riêng trung bình của một hỗn hợp chất lỏng. Trong ví dụ này, QTC sẽ tính KLR của 1000 lít cồn 70 độ nhé:
Để hiểu rõ tại sao cồn 70 độ hay 90 độ có bao nhiêu nước ở trong bạn hãy tham khảo bài viết :
pha cồn 90 thành 70 | Cách pha cồn 90 độ thành 70 độ tại nhà đơn giản
Bài viết này QuangTrungChem sẽ cung cấp đến bạn dữ kiện của 1000 lít cồn 70 độ có chứa là 730 lít là cồn ethanol 96% và 270 lít là nước.
Đổi : 730 lít cồn = 0,73 m3 ; 270 lít nước = 0.27 m3
Gọi m1 và m2 là khối lượng của cồn và nước, ta áp dụng công thức tính KLR được :
m1 = D1 x V1 = 780 x 0.73 = 569 kg
m2 = D2 x V2 = 1000 x 0.27 = 270 kg
Từ đây ta có thể rút ra được là 730 lít cồn 96% chỉ nặng 569kg còn 270 lít nước thì nặng 270kg.
Suy ra. Khối lượng tổng cộng của hỗn hợp là:
m = m1 + m2 = 569 + 270 = 839 kg
Khối lượng riêng của hỗn hợp sẽ là :
D=m/V = 839 : 0.93 = 839,4 kg/m^3.
Tỷ số khối giữa cồn 70 độ và nước sẽ là: 0.839
Vậy suy ra 1 lít cồn 70 độ chỉ nặng xấp xỉ bằng 0,839 lít nước nếu quy về đơn vị kg.
Tỷ trọng methanol?
Bằng cách tính trên bạn cũng có thể tính ra được tỷ trọng của methanol so với nước là: 0,78. Tức 1 lít cồn methanol nặng bằng 0.78 lít nước. Hay 1 kg cồn methanol sẽ bằng 1,28 lít methanol.
Tỷ trọng acetone?
Tỷ trọng acetone là 0,784 g/ml ở điều kiện tiêu chuẩn.
Một lít acetone nặng khoảng 0,784kg. hay 1000 lít acetone có trong lượng là 784kg.
Tỷ trọng xylene?
Tỷ trọng quy đổi của xylene là 0,864 g/ml ở điều kiện tiêu chuẩn (15oC). Tức 1 lít xylene nặng khoảng 0,864kg ở 15oC. Tuy nhiên, trong điều kiện bình thường tỷ trọng được áp dụng trong quy đổi giữa người mua và bán là 0.88 g/ml.
