Digrii za hidromita
Mizani ya msongamano wa vimiminika nje ya SI · kiasi: msongamano linganishi kwa 60 °F
Soko la mafuta limepangwa hivi kwamba bidhaa nzito ndiyo huwa ya bei rahisi: lami ya Athabasca huuzwa kwa punguzo, na daraja jepesi la Texas kwa nyongeza ya bei, na tofauti yote hiyo ya bei huandikwa mkatabani kwa tarakimu moja tu, yaani digrii za API. Mizani yao huenda kinyume na mpangilio wa kawaida wa mambo, kwa sababu kadiri kimiminika kinavyokuwa kizito ndivyo digrii zinazokipata zinavyopungua. Sifuri ilitua kwenye kimiminika kizito kuliko maji, ilhali maji yenyewe yalipewa kumi kamili.
Kielea kilekile cha kioo kina mizani mingine miwili, kilichorithi kutoka kwa fani nyingine: mwanakemia husoma juu ya mche digrii za Baumé, na mtia ngozi dawa pamoja na mtia rangi husoma digrii za Twaddell. Zote tatu huzungumza kuhusu jambo lilelile, yaani kina ambacho kifaa kimezama ndani ya kimiminika, lakini kila moja hufanya hivyo kwa tarakimu zake na ndani ya mkondo wake, na nje ya mkondo huo hunyamaza tu.
01 · Ufafanuzi
Digrii zote tatu si kitu kingine ila msongamano linganishi ulioandikwa upya, yaani uwiano wa msongamano wa kimiminika kwa ule wa maji, vyote vikichukuliwa kwa halijoto ileile ya 60 °F. Kifaa katika hali zote tatu ni kilekile, kielea cha kioo chenye mizani juu ya mche, na hutofautiana tu kwa fomula iliyotumika kuchora mizani hiyo kwenye kioo.
Hidromita huzama zaidi kadiri kimiminika kinavyokuwa chepesi, kwa sababu husukuma kando kiasi sawa kabisa na uzito wake, na kina cha kuzama huonekana kuwa sawia si na msongamano bali na kinyume chake. Ndipo umbo la fomula linatoka: katika digrii API na katika tawi jepesi la Baumé msongamano huketi kwenye kigawanyo, hivyo tarakimu hukua kuelekea vimiminika vyepesi, ilhali Twaddell hana kigawanyo kabisa — mizani yake ni ya mstari kulingana na msongamano na huhesabiwa kutoka majini juu tu.
Mizani ya Baumé ina matawi mawili, zito na jepesi, na juu ya kifaa huonyeshwa daima ni lipi lililochorwa. Yote mawili huanzia majini, lakini baadaye hutengana: zito huelekea asidi na alkali, jepesi huelekea kileo na nishati. Kuyachanganya ni rahisi kuliko inavyoonekana, na kwenye asidi kali kosa la kuchagua tawi hufika digrii kumi.
Tarakimu iliyoko kwenye mizani ina maana tu ikiwa pamoja na halijoto ambayo ilisomwa: kioo kimegawanywa kwa 60 °F, na sampuli yenye uvuguvugu bila shaka hutoa msongamano wa chini kuliko halisi. Katika biashara ya mafuta marekebisho ya jambo hili hayakadiriwi kwa jicho, bali huchukuliwa kutoka majedwali ya ASTM D1250 — kwanza usomaji hurudishwa kwenye digrii sitini za rejea, na ndipo ujazo na fedha huhesabiwa.
Sogeza msongamano: kielea hupanda juu au huzama, na mizani tatu husoma nafasi yake kila moja kwa njia yake. Kila moja ina eneo lake lisiloona, na pale ambapo mizani miwili bado inafanya kazi, ya tatu tayari haionyeshi chochote.
Mstari wa kijani ni digrii za API: hushuka kadiri msongamano unavyoongezeka. Mstari wa chungwa ni digrii za Twaddell, ambazo kinyume chake hupanda. Mistari hukatana kwenye maji, ambapo API hutoa kumi na Twaddell hutoa sifuri, kisha hutengana kuelekea pande tofauti: mizani moja imegawanywa kwa mafuta yaliyo mepesi kuliko maji, nyingine kwa asidi na alkali zilizo nzito zaidi. Kifaa chenye mizani zote mbili juu ya mche mmoja hakitengenezwi na yeyote, kwa sababu mkondo wao wa pamoja ni finyu mno.
02 · Kubadilisha
Weka usomaji mmoja, karatasi hii itatoa vingine
Mizani yote hurudi kwenye msongamano linganishi mmoja kwa 60 °F, na kwa hiyo hubadilishwa kutoka moja hadi nyingine kwa usahihi. Kasoro hutokea tu pale ambapo usomaji ulichukuliwa kwa halijoto nyingine na haukurudishwa kwenye rejea kwa mujibu wa jedwali.
Kizidishi cha tawi zito la Baumé kilichukuliwa tofauti katika nchi mbalimbali — 144.3, 145 au 146.3 — na kichaguzi cha kizidishi kimewekwa katika mipangilio laini ya karatasi hii: kwenye asidi kali tofauti huonekana tangu tarakimu ya kwanza.
Digrii kumi na tano na nusu za Selsiasi si tarakimu duara wala matakwa ya mtu yeyote: ni 60 °F kamili, zile digrii sitini zinazojulikana za kipimajoto cha Kimarekani ambazo hesabu yote ya mafuta hutegemea. Sampuli yenye uvuguvugu huonyesha digrii za API nyingi kuliko zilivyo kweli, na kwenye shehena ya ukubwa wa meli ya mafuta tofauti hiyo huhesabiwa tayari kwa fedha; kwa hiyo usomaji hurudishwa kwanza kwenye rejea, na ndipo huzidishwa kwa ujazo.
| Maelezo | |||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Madaraja ya ukubwa
mizani ya logarithimu: kutoka hewa hadi osmiamu04 · Vifaa vya kupima
Msongamano wa kimiminika hupimwa kwa nini
Kielea chenye risasi ndogo tumboni na mizani juu ya mche: husomwa mgawanyo ule uliolingana na usawa wa kimiminika. Kifaa kimoja hushika ukanda finyu wa misongamano, kwa hiyo huuzwa katika seti za vipande sita hadi tisa ndani ya kasha. Njia hii imeelezwa katika ASTM D1298 na hadi leo inabaki halali wakati wa kupokea mafuta.
Chombo chenye ujazo unaojulikana hupimwa uzito kikiwa tupu na kikiwa kimejaa, kikishikiliwa ndani ya kidhibiti halijoto. Miongoni mwa njia za kimitambo hii ndiyo sahihi zaidi: tarakimu ya tano ya msongamano hupatikana kwa uhakika. Gharama ni wakati, sampuli moja huchukua karibu nusu saa — kwa upande mwingine, hidromita zenyewe hulinganishwa kwa piknomita hii hasa.
Mrija uliopinda hutetemeshwa kwa mzunguko wake wenyewe, na kadiri kilichomo ndani kinavyokuwa kizito ndivyo huyumba polepole zaidi. Kifaa huhesabu msongamano kutokana na muda wa mtetemo na chenyewe hukirudisha kwa 60 °F. Sampuli inahitajika mililita moja, jibu husubiriwa nusu dakika — maabarani kifaa cha aina hii kimekiondoa kielea tangu zamani.
Katika bomba msongamano unahitajika bila kukoma, na hapo huwekwa kipima-mtiririko wa uzito: hutetemesha vitanzi viwili na kutokana na msokoto wao hubaini kwa mpigo mmoja mtiririko wa uzito na msongamano. Digrii za API kifaa hutoa papo hapo, hivyo tarakimu huingia kwenye ripoti ya bidhaa bila sampuli na bila mtu.
05 · Kanuni za kuandika
Tarakimu bila tawi na bila digrii za Fahrenheit haimaanishi chochote
Alama ya digrii huwekwa mbele ya herufi na kushikamana nazo, ilhali thamani hutenganishwa kwa nafasi. Kwa Baumé ni lazima kutaja tawi, zito au jepesi. Katika digrii API inaruhusiwa kuacha halijoto kwa sababu tu ni ileile daima, 60 °F; kama sampuli ilipimwa kwa halijoto nyingine, hilo hutajwa mahususi.
Namna ya tatu ya kuandika huchanganya kiasi na mizani yake: msongamano hupimwa kwa kilogramu kwa mita ya ujazo, ilhali digrii za API ni tarakimu isiyo na vipimo, iliyohesabiwa kutokana na msongamano. Kosa la nne ndilo la mara kwa mara zaidi karakanani: asidi ya sulfuriki ya 66 °Bé ina karibu 93 % ya monohaidreti, wala si 66 % hata kidogo. Asilimia hulingana na digrii kwa Brix na Plato pekee, ambako mizani ilifikiriwa hivyohivyo tangu mwanzo.
06 · Vipimo jirani
Kwa maana, karibu ziko mizani zote ambazo ndani yake msongamano umeandikwa upya kwa tarakimu zinazofaa sekta husika: sukari huhesabiwa kwa Brix, juisi ya zabibu kwa Oechsle, mafuta kwa API — na chini yao zote hulala msongamano linganishi mmoja usio na vipimo.
mizani huenda kinyume
matawi mawili kutoka majini
ya mstari kulingana na msongamano
Miongoni mwa karatasi za Simetrium zilizo karibu zaidi ni msongamano kwa kg/m³, ambao mizani zote tatu hurudi kwake, digrii Brix na digrii Plato pamoja na majedwali yao ya sukari, pipa, ambapo mafuta huhesabiwa kwa ujazo, na pipa sawa na mafuta, ambapo joto la mwako huongezwa juu ya ujazo.
07 · Sehemu ya kihistoria
Chumvi, ngozi na mafuta
Antoine Baumé aligawanya mche kwa alama mbili: maji safi yalimpa sifuri, na myeyusho wa sehemu kumi na tano za chumvi kwa sehemu themanini na tano za maji ulimpa kumi na tano. Umbali kati ya alama hizo aliugawa sawasawa, na ikatokea mizani ambayo wafamasia waliipokea papo hapo.
Fundi Mskoti William Twaddell alijimudu bila fomula: aliweka digrii moja iwe elfu tano ya msongamano, hivyo hakubaki kitu cha kuhesabu. Miyeyusho ya kupaukisha na ya kutia ngozi dawa hushikiliwa katika ukanda finyu juu ya maji, na watia ngozi dawa pamoja na watu wa nguo huzungumza kwa digrii za Twaddell hadi leo.
Hidromita za mafuta za Kimarekani zilipimwa kwa miongo mingi kwa kizidishi 141.5, ingawa fomula ya Baumé ilitaka 140. Ofisi ya Viwango, ilipogundua tofauti hiyo, iliona ni afadhali isitengeneze kioo upya bali ikihalalishe — na hivyo ndivyo mizani ya API ilizaliwa.
Msongamano maabarani huchukuliwa tangu zamani kwa mrija unaotetema, na katika bomba kwa kipima-mtiririko wa uzito, lakini mikataba ya mafuta bado imeandikwa kwa digrii za API, na nyongeza ya bei kwa daraja jepesi huhesabiwa kwazo. Mizani imeishi zaidi ya kifaa chake: tarakimu zimebaki zilezile, na kielea hakipo tena katika mnyororo huu.
Kipimo kisicho na kifaa cha kiwango wala sifuri mahali pake
Digrii ya API yenyewe haiwezi kuhakikiwa: kinachohakikiwa ni kipima-msongamano, na digrii hutokana na msongamano kwa mujibu wa fomula. Katika mnyororo huu vinapaswa kukaguliwa viasi viwili, msongamano na halijoto, na cha pili kina uzito zaidi kuliko cha kwanza. Mafuta yenye uvuguvugu ni mepesi zaidi, hutoa digrii nyingi zaidi, na hivyo kwa mkataba ni ghali zaidi; kwa hiyo halijoto ya sampuli huandikwa pamoja na usomaji, na marekebisho huchukuliwa kutoka majedwali, si kuhesabiwa kichwani.
Sifuri ya mizani hii haiko kwenye maji bali kwenye msongamano 1.076, mahali ambapo maji yamesalia nyuma tangu zamani. Ndivyo ilivyoamua fomula iliyofikiriwa kwa vimiminika vyepesi kuliko maji: sifuri yake ilitua nje ya maana yoyote ya kifizikia. Madaraja mazito huingia katika digrii hasi, na alama ya kutoa katika ripoti ya bidhaa huonekana ya ajabu, lakini huhesabiwa kuwa jambo la kawaida kabisa.
Orodha · vipimo
Karatasi kwa kila kipimo
Vipimo saba vya msingi vya SI, ishirini na viwili vinavyotokana vyenye majina yao, na vipimo vya nje ya mfumo ambavyo bila vyake wala teknolojia wala kalenda visingefanya kazi.