Determinarea densităţii lichidelor biologicecu densimetrul şi picnometrul

I. Noţiuni teoretice

Densitatea unei substanţe este o mărime fizică caracteristică substanţei respective. Densitatea

absolută se defineşte ca fiind masa unităţii de volum.

ρ=mV (1)

având ca unitate de măsură g/cm3 şi kg/m3.

Mărimile prin care se defineşte densitatea, respectiv masa şi volumul, sunt dependente de

presiune şi temperatură, aceşti factori influenţând valoarea densităţii. De aceea, determinarea densităţii

corpurilor solide şi lichide se va face la temperatură constantă în tot timpul determinării, iar pentru gaze

trebuie respectată şi condiţia menţinerii constante a presiunii.

Deoarece determinarea densităţii presupune măsurarea masei şi a volumului, în practică se

determină densitatea prin comparatie cu densitatea unui corp de referinţă (densitatea relativă), de obicei

apa distilată pentru solide şi lichide şi aerul atmosferic uscat pentru gaze.

Astfel, densitatea relativă se defineşte ca fiind raportul dintre densitatea ρ a unui corp şi ρ0

densitatea corpului de referintă:

d= ρρ0 (2)

iar pentru volume egale ale corpului de studiat şi a celei de referintă, relaţia devine:

d= mm0 (3)

Cele mai utilizate metode pentru determinarea densităţii lichidelor sunt:

- cu densimetre

- cu picnometre

- cu balanta Mohr-Westphal

a) Determinarea densităţii cu densimetrul

Densimetrul numit şi plutitor liber sau areometru, fiind un instrument bazat pe principiul plutirii

corpurilor, este format dintr-un tub de sticlă, având prevăzută la partea inferioară o umflătură unde se

introduce mercur sau alice de plumb pentru menţinerea sa în poziţie verticală la introducerea în lichide.

Citirea valorii densităţii relative se face cu ajutorul unei scări gradate aflată pe tija densimetrului.

Se utilizează truse de densimetre gradate diferit pentru intervale de densitate diferite. Lichidul de

analizat se introduce într-un cilindru uscat şi se aduce la temperatură constantă. Densimetrul perfect uscat

se introduce în lichid, iar măsurarea densităţii se face când densimetrul ocupă o poziţie verticală fără să

atingă pereţii vasului. Se citeşte gradaţia de la nivelul meniscului lichidului. Pentru o precizie mai mare

citirea se repetă de mai multe ori şi se face media determinărilor.

b) Determinarea densităţii cu picnometrul

Picnometrele sunt vase de sticlă de diferite forme în funcţie de tipul de determinare. Au capacitate

cunoscută înscrisă pe vas, ca de altfel şi temperatura de lucru.

În cadrul lucrării se va urmări determinarea:

- punctului zero al balanţei;

- masei picnometrului gol;

- masei picnometrului pentru soluţii date şi pentru apa distilată;

- densităţii relative

II. Parte experimentală

Mod de lucru:

A. Determinarea densităţii absolute a unui lichid biologic:

- se determină punctul zero al balanţei;

- înainte de folosire, se spală picnometrul cu apă distilată, se clăteşte cu acetonă şi se şterge cu un

tifon uscat;

- se cântăreşte picnometrul gol împreună cu dopul, valoarea masei se notează cu m1;

- se umple picnometrul cu lichidul de studiu (soluţia 1);

- se închide picnometrul cu dopul rodat care este prevăzut cu un canal capilar (sau tub lateral)

prin care se elimină surplusul de lichid.

- se citeşte masa picnometrului cu soluţia 1, masa respectivă notându-se cu m2.

Figura 11.1. Determinarea densităţii cu picnometrul.

Densitatea absolută se calculează cu formula:

ρ=mV

=m2−m1

V (4)

unde: V = volumul picnometrului, în cm3 (scris pe vas)

ρaer = densitatea aerului în conditii normale (0.0012g/cm3)

- se procedează în mod asemănător, cu determinarea densitătii soluţiei 2.

B. Determinarea densitătii relative a unui lichid biologic:

Densitatea relativă d este raportul dintre densitatea ρ a unui corp şi densitatea ρ o a lichidului de

referintă - apă distilată:

d= ρρ0

=m2−m1

m3−m1 (5)

unde: m3 = masa picnometrului cu apă distilată.

- se goleşte picnometrul şi se blochează balanţa.

Rezultatele experimentale se trec în tabelul de mai jos.

SoluţiaMasa

picnometrului dm1 m2 m3

12

Importanţa densimetriei în practica medicală

Determinarea densităţii lichidelor biologice are multe aplicaţii clinice. De exemplu: determinarea

densitătii urinii permite, alături de alte metode, diagnosticarea unor afecţiuni renale.

Creşterea densitătii urinii peste 1.022 (valoarea normală este cuprinsă între 1.015 şi 1.022), apare

în nefropatii glomerulare compensate; în cazul glicosuriei atinge 1.030 şi chiar mai mult.

Scăderea densităţii urinii apare în insuficienţa renală decom-pensată, în nefropatii cu lezarea

predominantă a tubilor distali (sub 1.010).

De menţionat şi variaţii fiziologice ale densităţii urinii:

- în raport excesiv de apă,

- în pierderi extrarenale de apă,

- în funcţie de vârsta pacientului.

Densitatea urinii se determină în urina colectată pe 24 de ore.