MKL1888:Aräometer

[741] Aräometer (griech., „Flüssigkeitsmesser“, Senkwage, Schwimmwage, Gravimeter), Instrument zur Ermittelung des spezifischen Gewichts, welches sich auf das Gesetz gründet, daß die von dem untergetauchten Teil eines schwimmenden Körpers verdrängte Flüssigkeitsmenge stets soviel wiegt wie der ganze schwimmende Körper (s. Hydrostatik). Ein Skalenaräometer (s. Fig. 1) besteht aus

Fig. 1.

Skalen­aräo­meter.

einem hohlen cylindrischen Glaskörper, der sich nach unten verjüngt und daselbst in eine mit Schroten oder Quecksilber gefüllte Kugel endigt, nach oben aber in eine überall gleichdicke cylindrische Röhre, die Spindel, ausläuft. Man senke das Instrument in Wasser ein, in welchem es lotrecht schwimmt, bezeichne den Punkt der Spindel, bis zu welchem es einsinkt, mit der Zahl 100 und teile die Spindel durch Teilstriche derart ein, daß der zwischen zwei Teilstrichen enthaltene Raumteil ein Hundertstel beträgt von dem in Wasser untergetauchten Rauminhalt. Sinkt nun z. B. das A. in einer Flüssigkeit, deren spezifisches Gewicht ermittelt werden soll, nur bis zum Teilstrich 80 ein, so weiß man, daß 80 Raumteile dieser Flüssigkeit soviel wiegen wie 100 Raumteile Wasser, nämlich soviel wie das ganze A., und daß daher jene Flüssigkeit im Verhältnis von 100 : 80 schwerer sein muß als ein gleiches Volumen Wasser. Das spezifische Gewicht der untersuchten Flüssigkeit steht also im umgekehrten Verhältnis zu dem untergetauchten Rauminhalt und wird gefunden, indem man die Zahl 100 durch die an der Spindel abgelesene Zahl dividiert; in obigem Beispiel ergibt sich demnach das spezifische Gewicht = 100 : 80 = 1,25. Würde in einer Flüssigkeit, welche spezifisch leichter ist als Wasser, das Instrument bis zum Teilstrich 110 einsinken, so wäre hiernach ihr spezifisches Gewicht 100 : 110 = 0,909. Damit die Spindel nicht unbequem lang ausfalle, macht man sich lieber zwei A., von welchen das eine für Flüssigkeiten, die spezifisch schwerer sind als Wasser, bestimmt ist und den Teilstrich 100 (den Wasserpunkt) am obern Ende der Spindel trägt, während beim andern, für leichtere Flüssigkeiten bestimmten der Wasserpunkt am untern Ende der Spindel liegt. Ein A., welches mit der beschriebenen, von Gay-Lussac angegebenen Einteilung versehen ist, wird Volumeter genannt. Man kann aber auch die Spindel so einteilen, daß sie unmittelbar die spezifischen Gewichte angibt; bei solchen Aräometern, welche man Densimeter nennt, sind die Teilstriche nicht mehr gleichweit voneinander entfernt, sondern rücken nach dem untern Ende der Skala immer näher zusammen. Im täglichen Verkehr wünscht man durch das A. nicht sowohl das spezifische Gewicht einer Flüssigkeit zu erfahren als vielmehr den Prozentgehalt derselben an denjenigen Bestandteilen, welche ihren Kaufwert bedingen. Der käufliche Weingeist z. B. ist ein Gemisch von Wasser und Alkohol und ist um so wertvoller, je mehr Prozente von letzterm er enthält. Zu seiner Prüfung verfertigt man daher A., deren Skalen unmittelbar die Prozente Alkohol angeben, und nennt dieselben Alkoholometer. Solche Prozentaräometer sind unter den Namen Alkalimeter, Säuremesser, Salzspindeln, Milchwagen, Mostwagen etc. im Gebrauch; jedes derselben kann natürlich nur zur Untersuchung derjenigen Flüssigkeit dienen, für welche es besonders verfertigt ist. Außer den genannten gibt es noch A. mit willkürlicher Skala, deren Teilstriche man „Grade“ nennt. Dahin gehören namentlich die A. von Baumé, Beck, Cartier u. a., welche unmittelbar weder über das spezifische Gewicht noch über den Prozentgehalt der Flüssigkeiten Auskunft geben; um ersteres zu erfahren, muß man sich einer Tabelle bedienen (s. unten), gleichwohl sind dieselben am weitesten verbreitet. Da das spezifische Gewicht der Flüssigkeiten mit der Temperatur sich ändert, so sind die Angaben der A. selbstverständlich nur bei derjenigen Temperatur richtig, bei welcher sie verfertigt sind, und welche daher auf dem Instrument angegeben sein muß. Um zugleich die Temperatur der untersuchten Flüssigkeit ablesen und danach die Angabe des Aräometers verbessern zu können, ist häufig ein Thermometer in dasselbe eingeschmolzen, dessen Kugel zugleich diejenige des Aräometers bildet.

Die Gewichtsaräometer tragen keine Skala, sondern werden durch Auflegen von Gewichten gezwungen, immer bis zu derselben Marke einzutauchen oder immer das gleiche Volumen Flüssigkeit zu verdrängen. Das aus Glas verfertigte und unten durch Quecksilber beschwerte Fahrenheitsche Gewichtsaräometer hat an der Stelle der Spindel einen dünnen, mit einer Marke versehenen Hals, der oben ein zur Aufnahme von Gewichten bestimmtes Schälchen trägt. Muß man nun, damit das Instrument bis zur Marke in Wasser einsinkt, ein gewisses Gewicht auflegen, so gibt dieses Gewicht, zu dem vorher bestimmten Gewicht des ganzen Instruments hinzugezählt, das Gewicht des von dem untergetauchten [742] Teil verdrängten Wassers an. Um das A. in einer andern Flüssigkeit bis zu derselben Marke einsinken zu machen, muß man ein andres Gewicht auflegen, welches, mit demjenigen des Instruments vereinigt, das Gewicht eines gleichen Volumens dieser Flüssigkeit angibt, deren spezifisches Gewicht sonach gefunden wird, wenn man die letztere Zahl durch die erstere dividiert.

Fig. 2.

Gewichts­aräometer.

Das Nicholsonsche Gewichtsaräometer oder Hydrometer (Fig. 2) dient zur Bestimmung des spezifischen Gewichts fester Körper; ein aus Messingblech verfertigter, oben und unten kegelförmig zulaufender Hohlcylinder a trägt unten ein Körbchen b, oben auf dünnem, mit einer Marke c bezeichnetem Hals ein Schälchen d. Um das Instrument bis zur Marke in Wasser einsinken zu machen, muß auf das Schälchen d ein gewisses Gewicht aufgelegt werden. Bringt man nun den zu untersuchenden Körper, der leichter sein muß als das vorhin erforderliche Gewicht, auf das Schälchen, so muß man noch Gewichtstücke auflegen, um abermals das Eintauchen bis zur Marke zu erzielen; zieht man diese von jenem Gewicht ab, so erfährt man das Gewicht des Körpers. Derselbe wird dann in das Körbchen b unter Wasser gebracht und verliert nun kraft des Archimedischen Prinzips (s. Hydrostatik) so viel von seinem Gewicht, als das von ihm verdrängte Wasser wiegt. Die Gewichte, welche man nun auf dem Schälchen zulegen muß, um das Instrument wieder bis zur Marke einzusenken, geben demnach das Gewicht eines mit dem Körper gleichen Volumens Wasser an, mit welchem man nur das vorher ermittelte Gewicht des Körpers zu dividieren braucht, um sein spezifisches Gewicht zu erfahren.

Über Musschenbroeks A. s. Spezifisches Gewicht. Vgl. Meißner, Die Aräometrie (Nürnb. 1816, 2 Bde.); Gerlach, Gegenseitiger Vergleich der Aräometerskalen (Dinglers „Polytechnisches Journal“, 1865 u. 1871).

[32] Aräometer. Die zur Bestimmung des spezifischen Gewichts des Seewassers dienenden A. müssen wegen der geringen Schwankungen desselben Ablesungen der vierten Dezimale 0,0001 gestatten. Wenngleich die Dichtigkeit des Seewassers in den verschiedenen Gewässern von 1,00–1,04 variiert, so schwankt dieselbe auf offenem Ozean doch nur um sehr geringe, 0,001 kaum erreichende Beträge. In anbetracht dieser Verhältnisse läßt sich auch nicht ein Instrument für alle Messungen benutzen, weil dasselbe, um die genaue Ablesung zu ermöglichen, eine zu große, für die praktische Handhabung unbequeme Länge haben müßte; vielmehr ist eine Reihe sich ergänzender Instrumente im Gebrauch, von denen jedes ein bestimmtes Gebiet innerhalb der angegebenen Dichtigkeitsgrenzen umfaßt. Auf den deutschen Schiffen sind drei verschiedene Sätze von Instrumenten, sämtlich Glasaräometer, in Gebrauch; sie werden von Küchler in Ilmenau hergestellt und von dem Mechaniker Steger in Kiel nach Vergleichung mit dem Normalaräometer des physikalischen Instituts in den Handel gebracht. Für die laufenden Beobachtungen dient ein 21 cm langes A., welches innerhalb der Grenze 1,0220–1,0290 von 2 zu 2 Zehntausendstel eingeteilt ist, so daß es die vierte Dezimale zu schätzen gestattet. Diesem Instrument wird noch ein zweites mit einer in Tausendstel graduierten und über das ganze Intervall von 1,000–1,040 reichenden Teilung beigegeben, um die außerhalb der angegebenen Skala fallenden spezifischen Gewichte wenigstens auf die dritte Dezimale genau messen zu können. Der zweite Satz (Stations-Aräometerbesteck) enthält fünf Instrumente, von denen jedes innerhalb^{[WS 1]} der Grenzen 1,000–1,030 6 Tausendteile umfaßt und von 2 zu 2 Zehntausendteilen graduiert ist; jedes Instrument ist 33 cm lang und gestattet schätzungsweise die Ablesung der vierten Dezimale sehr gut. Der dritte für wissenschaftliche Zwecke bestimmte Satz (Normal-Aräometerbesteck) umfaßt zehn Instrumente, von denen jedes 27 cm lang innerhalb der Grenzen 1,000 bis 1,030 über 3 Tausendteile reicht und in Zehntausendstel geteilt ist, so daß die vierte Dezimale unmittelbar, die fünfte durch Schätzung abgelesen werden kann. Ein kleines, über das ganze Intervall von 1,00–1,04 reichendes A., wie es zum ersten Satz gehört, wird auch diesem Besteck als „Sucher“ beigegeben. Alle Instrumente sind auf die Temperatur von 17,5° bezogen, d. h. die Ablesung gibt das spezifische Gewicht bei der Temperatur des Seewassers von 17,5°; ein in halbe Grade Celsius geteiltes Thermometer wird jedem Satz zum Ablesen der Wassertemperatur beigegeben.

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