ul. Sienkiewicza 4, 30-033 Kraków kontakt@enolab.pl 506 519 639 · Pn–Sb · 10:00–14:00

Areometryczny pomiar gęstości

Areometr umożliwia jedynie oszacowanie procentowej zawartości alkoholu w cieczy. Działa na zasadzie różnicy wyporności cieczy w zależności od jej gęstości. Aby pomiar był miarodajny przyrząd powinien być stosowany w ściśle określonych warunkach temperaturowych (najczęściej 20°C).

Areometr jest pływakiem o wrzecionowatym kształcie, wykonanym najczęściej ze szkła. W górnej wydłużonej części rurki szklanej umieszczona jest skala¹. Dolna część jest odpowiednio obciążona, aby areometr mógł pływać w cieczy w pozycji pionowej. Znając masę i objętość areometru, na podstawie głębokości na jaką się zanurzył, w oparciu o prawo Archimedesa, można w przybliżeniu wyznaczyć gęstość bezwzględną analizowanej cieczy.

Film 1. Areometr (ang. hydrometer) we wprawnych dłoniach

Źródło: Best Measure (2013, 27 grudnia). How to Use a Hydrometer by Best Measure [Plik video]. Pobrane z: https://www.youtube.com/watch?v=0rj8s6mMAsE

W celu dokonania pomiaru menzurkę, probówkę albo wysoką szklankę należy wypełnić badaną cieczą. Następnie należy delikatnie zanurzyć w cieczy czysty i suchy areometr (nurnik, pływak) tak, aby nie dotykał dna (dolny koniec co najmniej 2-2,5 cm od dna) i ścianek menzurki. Po ustabilizowaniu się nurnika dokonuje się odczytu poziomu jego zanurzenia w cieczy (Film 1). Następnie należy wyjąć areometr i zmierzyć temperaturę badanej cieczy. W przypadku temperatury innej niż 20°C należy wprowadzić poprawkę przy pomocy dostępnych tabel, w których podane są współczynniki rozszerzalności cieczy lub gęstości w zależności od temperatury i stężenia.

Przyrządy tego typu służą do pomiaru zawartości alkoholu w wyrobach nie zawierających cukrów czy garbników, które zafałszowują wyniki pomiaru.Zatem jeżeli chcemy wyznaczyć zawartość alkoholu w winie pomiary musimy wykonywać w destylacie. Granica błędu dla najdokładniejszych przyrządów tego typu zawiera się w ±2 kreskach podziałki.

Oznaczenie zawartości alkoholu w destylacie przy użyciu areometru:

  1. Otrzymywanie destylatu.
  2. Destylat starannie wymieszaj, przelej do cylindra taką ilość, aby poziom cieczy znajdował się 2-3 centymetry poniżej brzegu cylindra.
  3. Czysty i suchy areometr, trzymając za górną część, zanurz powoli w cylindrze, tak aby jego część pozostająca nad powierzchnią cieczy pozostała sucha.
  4. Cylinder z destylatem powinien być termostatowany na łaźni wodnej do temperatury odniesienia areometru (najczęściej 20°C).
  5. Bezpośrednio przed pomiarem destylat w cylindrze dobrze wymieszaj bagietką szklaną, w celu uniknięcia różnic gęstości i temperatury w objętości destylatu.
  6. Po ustabilizowaniu się temperatury przyrządu i badanej cieczy, odczytaj² wskazania areometru w miejscu zetknięcia się poziomu cieczy z trzpieniem przyrządu.
  7. Wyniki oznaczenia gęstości przez tego samego wykonawcę, w tych samych warunkach i przy użyciu tego samego przyrządu można uznać za prawidłowe, jeżeli nie różnią się między sobą więcej niż o 0,001 g/cm³.
  8. Zawartość alkoholu w % vol w temperaturze 20°C odpowiadającą gęstości bezwzględnej destylatu odczytaj z odpowiedniej tabeli³ lub bezpośrednio z areometru, jeżeli posiada on odpowiednią skalę (% vol).
  9. W przypadku temperatury innej niż 20°C należy wprowadzić poprawkę posługując się odpowiednimi tablicami.


¹ Zwykle są to jednostki gęstości, rzadziej ciężar właściwy, a czasami – stężenie składnika roztworu: np. alkoholomierze czy cukromierze. Dla przykładu areometr Ballinga (Brixa) wyskalowany jest w procentach wagowych °Blg (°Bx) na czystych, wodnych roztworach sacharozy, w temperaturze 20°C. Woda w temperaturze 20°C wykazuje na areometrze 0°Blg (°Bx), roztwór zawierający n % sacharozy – n °Blg (°Bx). Areometr Ballinga mierzy procentową zawartość cukrów wagowo, czyli 10 g/kg = 1 %. W winie wskazuje tzw. ekstrakt pozorny, który jest wypadkową ekstraktu rzeczywistego oraz związków lotnych (etanol, lotne kwasy). Tego typu areometr jest wrażliwy na wszystkie składniki wpływające na gęstość soku czy wina. Poza cukrem są to głównie pektyny (zawyżają gęstość) oraz alkohol (zaniża gęstość). Natomiast areometr wyskalowany jako alkoholomierz może służyć jedynie do pomiaru stężenia wodnych roztworów alkoholu nie zawierających żadnych innych domieszek.
² Wartość na skali odczytuje się z dokładnością do najbliższej działki elementarnej, zwracając uwagę, aby oczy obserwatora znajdowały się na poziomie menisku cieczy. Przy odczycie z areometru zwykle uwzględnia się menisk dolny dla cieczy przezroczystych, a górny – dla nieprzejrzystych, ale zawsze należy tu postępować zgodnie z instrukcją obsługi konkretnego przyrządu. Menisk, który tworzy się wokół szyjki areometru wynika z właściwości włoskowatych cieczy. Ponieważ właściwości włoskowate nieraz różnią się znacznie pomiędzy cieczami, każdy areometr powinien być skalowany w tej cieczy, do której badania jest przeznaczony.
³ Tablica Vb Ułamek objętościowy w funkcji gęstości w temperaturze 20°C, strona 5336 [w:] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 25 maja 2006 r. w sprawie liczbowych danych odniesienia dla mieszanin alkoholu etylowego i wody (Dz. U. Nr 106, poz. 716).