水和盐水比重标准测试方法(中文版)

水和盐水比重标准测试方法

1. 适用范围

这些方法包含了如下不含可分离油的水和盐水的比重的测定：

节次

测试方法A —比重瓶法 7至11

测试方法B —天平法 12至16

测试方法C —锥形瓶法 17至20

测试方法D —液体比重计法 21至25

1.2 方法A 和B 适用于清水或含适量特殊物质的水。方法B 更适合做海水样品或盐水，

法B 比具有相同适用范围的法D 具有更高的灵敏度。方法C 适用于分析含泥浆或淤

泥的水。

1.3 使用者有责任确保该方法用于未经测试基质的水的有效性。

1.4 该方法在22℃测试了数值介于1.0252至1.2299范围的比重（表1－4）；所有的数

据在15.6℃（60 o F ）经过了校正。

1.5该标准不旨在阐述所有的安全问题, 只是在和使用方法有联系时稍有提及。使用者有

责任在使用前确定相关的安全与健康措施并确定常规的使用范围。

2．参考文献

2.1 ASTM标准

D1066试样蒸汽操作2

D1129 关于水的术语2

D1193 试剂水的规范2

D3370 封闭管道中试样水的操作2

E1 ASTM 温度计的规范

3．专业术语

3.1定义：

3.1.1盐水——含有浓度约大于30000mg/L的可溶物质的水。

3.1.2有关该方法中使用的术语的定义，见术语D1129。

4．用途及重要性

4.1比重是和密度和粘度相关的液体的一个重要的性质。和一个标准液通常是水相比较，

比重可以确定一种液体在一定温度下的性质。这可以使使用者确定测试液比标准液轻还是重。

5．试剂

5.1水的纯度——若没有指明，所涉及的水均是符合类型II ，D1193规范的试剂水。

6．取样

6.1按操作D3370和D1066收集试样。

6.2考虑到缺少取污泥试样的标准检测方法，没有提及取该类物质的方法。

测试方法A —比重瓶法

7．试验方法概要

7.1 将试样引入比重瓶，在期望的温度下稳定，称量。通过该重量值和先前确定的在同

样的温度下、将该比重瓶充满试剂水的重量值计算比重。

8．仪器的准备

8.1 水浴——恒温水浴保持温度在15.6±1℃（60±1.8 oF ）。若根据当地情况必须用其

它的温度，应该做相应的调整。

8.2 比重瓶——圆柱形或圆锥形的经过仔细研磨的玻璃器皿，可精确配置24/12标准锥

形玻璃瓶塞，瓶塞中心垂直轴方向有一直径约1.0至2.0毫米的小孔。瓶盖的上表面应该是平滑的，下表面是一凹面，可以让所有的空气通过小孔排出。凹面的高度从中心算应大约有5毫米。盖好塞子的比重瓶应有约24至30毫升的容积，重量不超过40克。图1展示了合适的比重瓶。

8.3温度计——ASTM 重力温度计具有－20至＋102℃或－5至＋215 o F 的量程，分别符合

规范E1中所述的温度计12C 或12F 。

9．操作步骤

9.1 连同塞子，在分析天平上，称量一洁净、干燥、经过校准的比重瓶，记录该重量读

数至0.1毫克，记做P 。

9.2 取下塞子，向比重瓶中注入最近煮沸后冷却至室温的试剂水，至距瓶口数毫米处。

去除气泡。向保持温度在15.6±1℃（60±1.8 oF ）的恒温水浴中浸入未盖塞子的比重瓶至瓶颈处。将比重瓶放置在水浴中一段时间直至建立温度平衡，一般20分钟就

足够。

9.3温度平衡建立后，从水浴中取出之前，盖紧塞子，除去塞子表面多余的水，注意使

毛细管中充满水。将盖好塞子的比重瓶从水浴中取出，擦干。立即称量该比重瓶，记录质量至0.1毫克，记做W 。

9.4将试剂水从比重瓶中倒出、干燥，或用待测试样润洗比重瓶。

9.5用待测试样，重复9.2和9.3步骤，记录含有试样的比重瓶质量，记做S 。

10．计算

10.1 按下式计算试样的比重：

比重＝（S -P ）/(W -P )

这里：P = 空比重计的质量，

S = 试样和比重计的质量，

W = 试剂水和比重计的质量。

11．精密度及偏差

11.1该方法指定范围的整体精度（S t ）和单个操作者精度（S O ）根据被测试样的质量的

不同而不同。见图2。

11.2 表1中所示的该方法的偏差，是通过6个实验室配制的一式三分的四个浓度的标

准液得出的。浓度范围值从1.0247至1.2299。

表1 偏差的确定， 比重瓶法

计算比重 实验室确定比重 ±%偏差 统计显著性（95％置信水平） 1.0247 1.0262 -0.049 是

1.0648 1.0665 +0.16 是

1.1100 1.1119 +0.17 是

1.2299 1.2235 -0.52 是

表2 偏差的确定， 天平法

计算比重 实验室确定比重 ±%偏差 统计显著性（95％置信水平） 1.0247 1.0264 -0.166 是

1.0648 1.0657 +0.084 是

1.1100 1.1126 +0.234 是

1.2299 1.2233 -0.539 是

表3 偏差的确定， 锥形瓶法

计算比重 实验室确定比重 ±%偏差 统计显著性（95％置信水平） 1.0247 1.026 +0.126 是

1.0648 1.066 +0.169 是

1.1100 1.1121 +0.74 否

1.2299 1.2255 -0.60 是

表4 偏差的确定， 液体比重计法

计算比重 实验室确定比重 ±%偏差 统计显著性（95％置信水平） 1.0247 1.0256 +0.088 否

1.0648 1.0647 -0.099 否

1.1100 1.1106 +0.054 否

1.2299 1.2207 -0.74 是

测试方法B —天平法

12．试验方法概要

12.1 比重天平实质上是用通过置换法，用测锤来确定液体重量的分析天平。在测定之

前，测锤在标准液通常是试剂水中校正。样品中只要存在少量的油都会影响测定，所以，应该用新过滤过后的样品。

13．仪器设备

13.1比重天平——一个韦氏天平（Westphal-type ）或几个精确的比重天平。

14．操作步骤

14.1 将比重计放在不通风的围起来的场地。将测锤先浸入蒸馏水，后浸入丙酮中进行

清洗。晾干或用不起毛的纸巾擦干。通过测量测锤在空气和在15.6±1℃（60±

1.8 oF ）的试剂水中的质量差校准测锤，该置换量记做d 1。

14.2 将测锤浸入恒温于15.6±1℃（60±1.8F ）的试样中。注意不要让测锤触及容器

的底部和侧壁。液体的置换量d 2，是空气中干燥测锤和浸入到液体试样中测锤的质量差。

15．计算

o

15.1 用下式计算试样的比重：

比重= d 1 / d2

这里： d 1：空气和试剂水中的质量差，

d 2：空气和试样中的质量差。

16．精密度及偏差

16.1该方法指定范围的整体精度（S t ）和单个操作者精度（S O ）根据被测试样的质量的

不同而不同。见图3。

16.2表2中所示的该方法的偏差，是通过5个实验室配制的一式三分的四个浓度的标

准液得出的。浓度范围值从1.0247至1.2299。

测试方法C —锥形瓶法

17．试验方法概要

17.1将泥浆或淤泥充分搅拌后，倾入广口锥形瓶中，直至液面稍微高于瓶口水平，多

余泥的用刮刀刮走。通过该重量和先前灌满该瓶的水的重量确定比重。

17.2若试样是粘稠的塑性固体，向瓶中盛装部分试样，称量。然后用水注满瓶子，记

录总质量。用被试样置换的同体积的水的质量来计算比重。

18．操作步骤

18.1清洗、干燥、称量锥形瓶质量至0.1克，记录该值，记做F 。

18.2用试剂水或自来水注满锥形瓶。锥形瓶和水应该达到温度平衡，称量注满水后的

锥形瓶，记录该质量，记做W 。清空锥形瓶，干燥。

18.3 若样品容易流动，用样品注满锥形瓶。用平刃刀片和瓶子成45度角，刮平上表面，

称量，记录该质量，记做S 。

18.4充分搅拌试样，不要摇动。若试样不易于流动，倾倒半瓶试样，不要加压，称量，

记录瓶子和试样的质量，记做R 。向盛装试样的锥形瓶中注满试剂水或自来水，

按18.2步骤，注意除去悬浮的气泡，称量，记录质量，记做T 。

19．计算

19.1 对于自由流动的试样，按下式计算试样比重：

比重 ＝ （S -F ）/ (W -F )

这里：F ＝ 空瓶质量，

S ＝ 装满试样的锥形瓶质量，

W ＝ 装满水的锥形瓶的质量。

19.2 对于不易流动的试样，按下式计算试样比重：

比重 ＝ （R -F ）/ (W -F )-(T -R )

这里：F ＝ 空瓶质量，

R ＝ 盛装部分试样的锥形瓶质量，

T ＝ 盛装部分试样，用水补满体积的锥形瓶质量，

W ＝装水锥形瓶的质量。

20．精密度和偏差

20.1该方法指定范围的整体精度（S t ）和单个操作者精度（S O ）根据被测试样的质量的

不同而不同。见图4。

20.2表3中所示的该方法的偏差，是通过6个实验室配制的一式三分的四个浓度的标

准液得出的。浓度范围值从1.0247至1.2299。

测试方法D —液体比重计法

21．试验方法概要

21.1 液体比重计是一个在球茎部有刻度的已称重的球状物。液体的密度决定了液体比

重计浸入液体中的深度。比重值直接从茎部的刻度读数。试样中若有油，将会影响测定，所以只能用新过滤的样品。

22．仪器设备

22.1液体比重计——一套具有在测定水和盐水时比重范围的玻璃液体比重计（装有内

置温度计）。刻度不应大于0.002。

22.2 干净的玻璃和塑料的液体比重计圆筒。为了便于倾倒，圆筒边缘可以有一个凸缘。

圆筒的内径比使用的液体比重计的外径大至少25毫米。圆筒的高度应使浮在试样中的液体比重计的底面和圆筒的底面有至少25毫米的间隙。

23．操作步骤

23.1 将圆筒注满试样，小心地将液体比重计浸入其中。务必使液体比重计悬浮，不要

碰到圆筒的内壁。让液体比重计在试样中保持5分钟或直到建立好温度平衡。从比重计上直接读数，记录好比重值和温度值。

24．按60 0F 修正计算

24.1可以按60/60 F 修正比重。当高于60 F 时，每增加1度加0.0002。如下例所

示：

79F 时比重 1.1225

修正值＝（79－60）×0.0002 = +0.0038

60 0F 时比重 1.1263

25．精密度和偏差

25.1该方法指定范围的整体精度（S t ）和单个操作者精度（S O ）根据被测试样的质量

的不同而不同。见图5。

25.2表4中所示的该方法的偏差，是通过6个实验室配制的一式三分的四个浓度的标

准液得出的。浓度范围式1.0247至1.2299。

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