ما هي الأداة التي نستعملها لقياس حجم سائل

كتابة: خلود صلاح آخر تحديث: 24 نوفمبر 2022 , 11:06

الأداة التي نستعملها لقياس حجم سائل هي

المخبار المدرّج أو المقياس المدرّج (Graduated cylinder) .

إذ أن السوائل تتميّز بالكثير من الخصائص التي تنفرد بها عن الحالتين الأخرتين كالخاصية الشعرية والتوتُّر السطحي، بالإضافة إلى أن السوائل تنكمش بالتبريد وتتمدّد بالتسخين، وأيضًا من الممكن تحويل الحالة السائلة إلى غاز من خلال الوصول إلى مرحلة الغليان أو تحويلها إلى مادة صلبة عندما يتم تجميدها بالتبريد.

ما هو المقياس المدرج

هو عبارة عن أسطوانة متدرجة على هيئة أنبوب أسطواني يتم استخدامه في قياس أحجام السوائل .

 أما حجم السائل يتمثل في مقدار السائل الذي يمكن للجسم أن يحتفظ به، وتُعد معرفة الحجم من الأمور الهامة لأن الكثير من التجارب التي جريها العلماء تشتمل على قياس السوائل بدقة.

والمقياس المدرج عبارة عن أكواب أسطوانية طويلة تشتمل على مجموعة مختلفة من السوائل وتأتي بأحجام متباينة، ومن الممكن كذلك صنعها من مواد مختلفة، وفي حين أن المقياس المدرج هو الأداة الأكثر شيوعًا التي يتم استخدامها في قياس السوائل، إلا أنها ليست دقيقة تمامًا، ويتم استخدام غيرها من الأدوات، مثل القوارير الحجمية، حينما تكون الدقة المطلقة أمر مطلوب. [1]

استخدامات المقياس المدرج

  • قياس حجم السائل.
  • قياس إزاحة السوائل الصلبة أو غير المائية التي لا تحتوي على الماء.
  • قياس الحجم التقريبي أو الحجم التقريبي عندما لا تكون الدقة المطلقة ضرورية.

قياس حجم السائل: إذ يقوم العلماء بصب السوائل في المقياس المدرج ومشاهدتها على مستوى العين، بحيث يصطفون أسفل هلالة السائل مع خطوط القياس الموجودة على جانب المقياس، أما الغضروف المفصلي يتمثل في الشكل المنحني المخمّل الذي يتكون على سطح السائل خلال ملئه للمقياس.

وتختلف أعماق الغضروف المفصلي عن غيره من الأنواع من السوائل، فمثلًا، يشتمل الزئبق والمياه على هلالة عميقة للغاية، في حين أن كحول الأيزوبروبيل يحتوي على هلالة مسطحة نسبيًا، وينبغي أن يكون القياس على مستوى العين، بحيث يمكن أن يبدو الغضروف المفصلي منحرفًا عند النظر إليه من أعلى أو أسفل.

قياس إزاحة السوائل الصلبة أو غير المائية التي لا تحتوي على الماء: ومن الجدير بالذكر أن الإزاحة تتمثل في كمية المياه المزاحة عندما يتم إضافة الأشياء إلى السائل، وبالتالي قياس حجم الجسم أو الأشياء المضافة، ويتم هذا من خلال قياس حجم السائل، وعادة ما يكون الماء، قبل إضافة الجسم وبعد إضافته، وبعد هذا يتم طرح المقدار الأصغر من المقدار الأكبر، والذي يكون هو حجم الجسم.

قياس الحجم التقريبي أو الحجم التقريبي عندما لا تكون الدقة المطلقة ضرورية: وهذا من أجل الدقة التامة، إذ يقوم العلماء باستخدام أداة دورق حجمية، أو أوعية زجاجية حجمية لها قاع مسطح، وعنق رفيع، وسدادة، كما أن الأكواب عبارة عن أداة معملية أخرى شائعة تشبه بدرجة بعيدة المقياس المدرج، وتشتمل الأكواب على أقطار أعرض، وفي حين أنها في الغالب ما تحتوي على علامات قياس على الجانب، ولكن يتوفر عدد أقل منها لأنها تُستخدم في حلول الخلط، وليس في قياس الأحجام الدقيقة.

كيفية استخدام المقياس المدرج

إن عملية حساب الحجم باستخدام المقياس المدرج تُعتبر عملية مباشرة، ولكن ينبغي أن يتم اتخاذ خطوات محددة من أجل ضمان قراءة دقيقة والمحافظة على بيئة عمل آمنة، وفور أن يتم التعرف على الخطوات التي يتم من خلالها استخدام المقياس المدرج، سوف يكون من السهل تكرار العملية بثقة أكبر وبسرعة أكثر، وفي التالي توضيح الخطوات المطلوبة: [2]

  1. تحديد أسطوانة كبيرة بما يكفي لأن تحتوي على حجم السائل الذي سيتم قياسه.
  2. التأكد من أن الأسطوانة نظيفة وجافة، فمن الممكن أن تؤدي الجسيمات غير المرغوب فيها أو قطرات السائل الزائدة من غلط القياس.
  3. ثم تثبيت الأنبوب بيد واحدة خلال صب السائل الذي يتم قياسه فيه من وعاء آخر، ومن الجدير بالذكر أن المقياس المدرج رقيق جدًا ويمكن قلبه بسهولة، ولذا يجب الحذر خلال التعامل مع السوائل الضارة أو المتطايرة.
  4. ثم يتم مسك المقياس على مستوى العين ليتم أخذ القراءة، مع التأكد من تعليقه إلى أسفل بصورة مستقيمة، مع تجنب الانحناء لقراءة المقياس خلال استراحتها على المنضدة، وفي حال حدوث تدافع فمن الممكن أن ينقلب المقياس ويتم سكب السائل على الوجه أو غيره.
  5. يتم أخذ قياس السائل في الجزء السفلي من الغمس في سطح السائل، وذلك الانخفاض يُعرف باسم الغضروف المفصلي، وهو ما يتشكل بسبب أن الجزيئات السائلة تنجذب للزجاج أكثر من بعضها البعض.
  6. ثم النظر إلى الخطوط الأفقية على جانب المقياس، والتأكد من أي خط هو أقرب الغضروف المفصلي.
  7. ثم يتم تحديد زيادات القياس على المقياس، فمثلًا إذا كانت المنطقة التي تقع بين علامة 40 مل وعلامة 50 مل مقسمة إلى عشرة أجزاء، فإن كل مقطع يمثل 1 مل.
  8. ويتم تحديد أقرب قياس كامل أسفل سطح السائل.
  9. ثم حساب عدد المقاطع حتى الخط الأقرب للهلالة، ويتم حساب حجم السائل عن طريق إضافة القياس بالكامل إلى مجموع المقاطع.

من هو مخترع المقياس المدرج

هو البرت اينشتاين .

إن مخترع المقياس المدرج هو البرت اينشتاين، وهو عالم في الفيزياء النظرية، كان مولده في ألمانيا، كما حصل على الجنسيتين السويسرية والأمريكية، وهو يهودي الأصل غير متدين، وقد اشتهر أينشتاين بأنه من وضع النسبية العامة والخاصة، وهما ما حققتا له شهرة كبيرة  بين كافة الفيزيائيين، ومن الجدير بالذكر أن البرت قد حاز على جائزة نوبل في الفيزياء في سنة 1921، ويجدر ذكر أن ألبرت أينشتاين قد اخترع المقياس المدرج لأنه احتاجه في إجراء تجاربه لكي يتمكن من قياس حجم السوائل بالضبط.

لماذا يُسمى بالمقياس المدرج

إن السبب في تسمية المقياس المدرج أو الاسطوانة المتدرجة بهذا الاسم هو كما يشير اسمها، إذ أنها عبارة عن أسطوانة زجاجية موجود عليها علامات على جانبها تتشابه مع تلك التي توجد على كوب القياس، ويتم قراءة الحجم عن طريق النظر إلى الجزء العلوي من السائل من الجانب وقراءة العلامة الموجودة على الزجاج من الجزء السفلي من الغضروف المفصلي للسائل الذي يشبه العدسة.

ما الذي يميز المقياس المدرج

إن ما يُميز المقياس المدرح أو الأسطوانة المتدرجة هو شكلها الأسطواني الضيق مع كل خط ملحوظ يوضح حجم السائل الذي يتم قياسه، وعلى الرغم من أنها أكثر دقة بصورة عامة من قوارير وأكواب المختبر، ولكن لا يجب أن يتم استخدامها في إجراء التحليل الحجمي.

أهمية قراءة المقياس المدرج على مستوى العين

ترجع أهمية قراءة المقياس المدرج على مستوى العين في أنه يتم معايرة الأسطوانة المتدرجة بحيث تؤدي قراءة الجزء السفلي من الغضروف المفصلي عندما يتم عرضها على مستوى العين إلى معرفة النتائج الدقيقة، إذ أن رؤية الغضروف المفصلي من أي زاوية غير مستوى العين سوف تؤدي إلى إعطاء نتائجًا غير دقيقة.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى