摘要：本文根據GB4472-84和GB/T338-92通過測定同一試樣在不同溫度下的密度的實際數據的分析論述了在甲醇密度測定中溫度對其的影響。
關鍵詞：密度、溫度、密度計、線性關系
前言：密度是表征物質特性的物理量。在科學技術大力發展的今天，對密度的測量幾乎涉及到每個部門，應用相當廣泛 ，它不僅與半成品、成品的數量與質量控制、檢測有關，而且對加強及提高生產過程的計量管理水平、促進科學研究及國內外貿易的發展密切相關，因而不論從技術或經濟觀點上，密度計量測試都是必不可少的。而在我廠生產的產品甲醇的質量指標中，由于密度是貿易結算的主要指標，所以有著重要的意義。本文就溫度對甲醇密度測定的影響進行論述。
正文：按GB4472-84《化工產品密度、相對密度測定通則》中2.3.3的規定和GB/T338-92《工業甲醇》，在常溫下進行測定。密度計的視值范圍為0.750～0.800g/cm3。在15～35℃的溫度范圍內，試樣密度的溫度校正系數K值為0.00093 g/cm3℃。
兩次平行測定結果的差值不大于0.0005 g/cm3。
密度指的是單位體積內流體的質量，以ρ表示．在流體內任意取微小體積V，該體積內包含的流體質量為m，則其平均密度為ρ=m/V．
常用測定密度的方法有密度瓶法、天平法、韋氏天平法、密度計法和密度儀法。
試驗原理：我們現在測定甲醇密度采用的是密度計法，它是利用浮力來測定樣品的密度。它的原理是阿基米德原理，測定時將密度計沉入液體中，當密度計所排開液體的質量等于其本身的質量時，則密度計處于平衡狀態，漂浮與液體中。液體的密度越大浮力越大，密度計露出液面部分也越多；反之，液體的密度小，浮力也小，密度計露出液面部分也越少。
試驗步驟：我們所使用的密度計是必須經過校準檢驗合格的。測定方法如下：使待測試樣處于規定溫度，將試樣注入清潔、干燥的量筒內，不得有氣泡，待溫度穩定后，將清潔干燥的密度計緩緩的放入試樣中，其下端應距離量筒底2cm以上，不能與筒壁接觸，由于干管上多余的液體會影響讀數，在密度計干管液面以上部分應盡量減少殘留液,用溫度計作垂直旋轉運動攪拌試樣，使整個量筒中試樣的密度和溫度達到均勻。待密度計在量筒中穩定后讀出密度計彎月面下緣的刻度（標有讀彎月面上緣刻度的密度計除外）以及此時試樣的溫度。
為了保證測定數據的準確性，在整個試驗期間，環境溫度變化應不大于±2℃。當環境溫度變化大于±2℃時應使用恒溫浴，以避免溫度變化太大。記錄溫度變化接近到0.1℃.把密度計放在液體中，達到平衡位置時放開，讓密度計自由的漂浮，要注意避免弄濕液面以上的干管。在放置時，要輕輕轉動一下密度計，使它能在離開量筒壁的地方靜止下來自由漂浮，要有充分的時間讓密度計靜止。讀數時，先使眼睛稍低于液面，再慢慢的升到表面，先看到一個不正的橢圓，然后變成一條與密度計刻度相切的直線，密度計讀數為液面下彎月面與密度計刻度相切的那一點，讀到最接近刻度間隔的1/5。
由于密度計的準確讀數是在規定的溫度下標定的。在其他溫度下的刻度讀數僅是密度計的讀數（稱視密度）。而不是在該溫度下的密度。
常溫t（℃）下試樣的密度ρt（g/cm3）按下式進行計算：
ρt=ρt′+ρt′α(t-20)
式中：ρt′----試樣在t（℃）時密度計的讀數值，g/cm3；
α-------密度計的玻璃膨脹系數，一般為0.000025；
20-------密度計的標準溫度，℃；
t--------測定時的溫度，℃。
常溫t（℃）下試樣的密度換算為20℃時的密度ρ20（g/cm3）按下式進行計算：
ρ20=ρt + k(t-20)
式中：k----試樣密度的溫度校正系數，可根據查表或由不同液態化工產品實測求得。
試樣水分含量為0.003%時（同一試樣），各溫度下的密度值如下：
|
溫度（℃） |
視密度（g/cm3） |
校正后密度(g/m3) |
|
15.0 |
0.7959 |
0.7915 |
|
15.5 |
0.7955 |
0.7915 |
|
16.0 |
0.7948 |
0.7915 |
|
16.5 |
0.7943 |
0.7915 |
|
17.0 |
0.7939 |
0.7915 |
|
17.5 |
0.7935 |
0.7915 |
|
18.0 |
0.7930 |
0.7915 |
|
19.5 |
0.7916 |
0.7915 |
|
20.0 |
0.7912 |
0.7915 |
|
21.0 |
0.7902 |
0.7915 |
|
23.0 |
0.7885 |
0.7915 |
|
24.0 |
0.7876 |
0.7915 |
|
25.0 |
0.7869 |
0.7915 |
|
27.0 |
0.7848 |
0.7915 |
|
28.0 |
0.7840 |
0.7915 |
|
29.0 |
0.7830 |
0.7915 |
|
30.0 |
0.7820 |
0.7915 |
|
溫度（℃） |
視密度（g/cm3） |
校正后密度(g/m3) |
|
30.0 |
0.7820 |
0.7915 |
|
30.5 |
0.7818 |
0.7915 |
|
31.0 |
0.7813 |
0.7916 |
|
31.5 |
0.7807 |
0.7916 |
|
32.0 |
0.7803 |
0.7916 |
|
33.0 |
0.7795 |
0.7916 |
|
34.0 |
0.7786 |
0.7917 |
|
35.0 |
0.7777 |
0.7918 |
|
溫度（℃） |
視密度（g/cm3） |
校正后密度(g/m3) |
|
35.0 |
0.7777 |
0.7918 |
|
36.0 |
0.7769 |
0.7919 |
|
36.5 |
0.7765 |
0.7919 |
|
37.0 |
0.7762 |
0.7920 |
|
38.0 |
0.7753 |
0.7921 |
|
39.0 |
0.7746 |
0.7922 |
|
40.0 |
0.7737 |
0.7922 |
將以上數據綜合成以下一張總圖以更清楚的觀察結果的規律性：
根據上述數據可以看出：如圖一所示在10～15℃，結果有偏離且無規律性。圖二所示，溫度在規定范圍內測定,密度隨溫度的變化可近似的看作直線關系。圖三所示,在30～35℃時結果數據偏大,但仍在允許誤差范圍內。圖四所示,在35～40℃時結果偏離太大。溫度較低時，試樣不易均衡。由于甲醇閃點較低，屬于易揮發物，溫度較高時，揮發較為劇烈，使試樣中水分含量變大，水的密度與甲醇密度相差較大，會直接影響測量結果，使結果偏大。故在測量時根據氣候、溫度的變化注意調節樣品的溫度。另外，注意液面以上的密度計管桿所沾試液不得超過兩個分度值，因為桿體上多余的液體會影響所得讀數。除此之外，還受最小分度值及測試人員視力的限制其準確度不能太高。
結論：溫度對甲醇密度測定的影響是非常大的。在標準規定的范圍內同一試樣的密度基本上呈直線，溫度過低及溫度過高時則偏離此直線。一般要求測定的溫度是15-35℃，但是甲醇的揮發點比較低，所以平時測量時溫度不宜太高，一般保持在20℃左右，環境溫度變化應不大于±2℃，記錄溫度變化接近到0.1℃。
甲醇屬于中度危害毒物，對呼吸道及胃腸道黏膜有刺激作用。對血管神經有毒作用，引起血管痙攣，形成瘀血或出血。對視神經和視網膜有特殊的選擇作用，使視網膜因缺乏營養而壞死。我們在測定中應該注意對自身的保護，測定甲醇試樣時，因為甲醇對眼睛傷害較大且為不可逆轉性傷害。作分析時應該戴好防護眼鏡和手套,有條件的話可以佩帶防毒面具。另外分析時應注意所使用的密度計量筒中應干燥清潔，避免試樣飛濺，減少揮發。把裝有試樣的量筒垂直的放在沒有空氣流動的地方。
