Areometre dereceleri
SI dışı sıvı yoğunluğu ölçekleri · nicelik: 60 °F'ta bağıl yoğunluk
Petrol borsası öyle kurulmuştur ki ağır mal ucuz olana çıkar: Athabasca bitümü iskontoyla satılır, hafif Teksas cinsi ise primle, ve bu fiyat farkının tamamı sözleşmeye tek bir sayıyla, API derecesiyle yazılır. Onların ölçeği işlerin alışılmış düzeninin tersine ilerler, çünkü sıvı ne kadar yoğunsa ona o kadar az derece düşer. Sıfır, sudan ağır bir sıvıya denk geldi; suyun kendisine ise tam on verildi.
Aynı cam şamandıra, başka zanaatlardan miras kalan iki ölçek daha taşır: kimyager çubukta Baumé derecesi okur, tabak ile boyacı ise Twaddell derecesi. Üçü de aynı şeyden söz eder, cihazın sıvıya battığı derinlikten, ama her biri bunu kendi sayılarıyla ve kendi aralığında yapar; o aralığın dışında ise yalnızca susar.
01 · Tanım
Üç derece de yeniden yazılmış bağıl yoğunluktan başka bir şey değildir; yani sıvının yoğunluğunun suyun yoğunluğuna oranı, ikisi de aynı 60 °F sıcaklıkta alınmış hâliyle. Cihaz üç durumda da aynıdır, çubuğunda ölçek bulunan bir cam şamandıra; aralarındaki tek fark, bu ölçeğin cama hangi formüle göre işlendiğidir.
Areometre, sıvı ne kadar hafifse o kadar derine batar, çünkü tam kendi ağırlığı kadarını iter; batma derinliği de yoğunlukla değil, onun tersiyle orantılı çıkar. Formüllerin biçimi buradan gelir: API derecesinde ve Baumé'nin hafif kolunda yoğunluk paydada durur, böylece sayılar hafif sıvılara doğru büyür; Twaddell'de ise payda hiç yoktur — onun ölçeği yoğunlukta doğrusaldır ve sudan başlayarak yalnızca yukarı sayılır.
Baumé ölçeğinin iki kolu vardır, ağır ve hafif, ve cihazın üzerinde hangisinin işlendiği her zaman belirtilir. İkisi de sudan başlar, ama sonra ayrılır: ağır olan asitlere ve bazlara, hafif olan alkollere ve yakıta götürür. Onları karıştırmak göründüğünden kolaydır ve kuvvetli asitte kol seçimindeki yanılgı on dereceye varır.
Ölçekteki sayının anlamı, ancak alındığı sıcaklıkla birliktedir: cam 60 °F için taksimatlanmıştır ve ılık örnek kaçınılmaz olarak düşük yoğunluk verir. Petrol ticaretinde buna dair düzeltme göz kararı yapılmaz, ASTM D1250 çizelgelerinden alınır — önce okuma referans altmış dereceye indirgenir, ancak ondan sonra hacim ve para hesaplanır.
Yoğunluğu kaydırın: şamandıra yükselir ya da batar, üç ölçek de konumunu her biri kendince okur. Her birinin kendi kör kuşağı vardır; iki ölçeğin hâlâ çalıştığı yerde üçüncüsü artık hiçbir şey göstermez.
Yeşil çizgi API dereceleridir: yoğunluk arttıkça düşerler. Turuncu olan Twaddell dereceleridir; onlar tersine artar. Çizgiler suda kesişir, orada API on, Twaddell sıfır verir, sonra da zıt yönlere ayrılırlar: bir ölçek sudan hafif olan petrol için taksimatlıdır, öteki daha ağır olan asitler ve bazlar için. Her iki ölçeği aynı çubukta taşıyan bir cihazı kimse yapmaz, çünkü ortak aralıkları fazlasıyla dardır.
02 · Dönüşüm
Bir okuma girin, künye ötekileri versin
Bütün ölçekler 60 °F'taki tek bir bağıl yoğunluğa indirgenir, bu yüzden birbirine tam olarak çevrilirler. Yanlışlık yalnızca okumanın başka bir sıcaklıkta alındığı ve çizelgeye göre referansa indirgenmediği yerde ortaya çıkar.
Baumé'nin ağır kolunun modülü ülkeden ülkeye farklı alınmıştır — 144,3, 145 ya da 146,3 — ve modül seçici künyenin ince ayarlarına konmuştur: kuvvetli asitte fark daha ilk basamakta görünür.
On beş buçuk santigrat derece ne yuvarlak bir sayıdır ne de birinin kaprisi: tam olarak 60 °F'tır, petrol aritmetiğinin tümünün dayandığı, Amerikan termometresinin bildik altmış derecesi. Ilık örnek gerçekte olduğundan daha çok API derecesi gösterir ve tanker büyüklüğünde bir partide bu fark artık parayla hesaplanır; bu yüzden okuma önce referansa indirgenir, ancak sonra hacimle çarpılır.
| Açıklama | |||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Büyüklük mertebeleri
logaritmik ölçek: havadan osmiyuma04 · Ölçüm aletleri
Bir sıvının yoğunluğu neyle ölçülür
Karnında saçma, çubuğunda ölçek bulunan bir şamandıra: sıvı düzeyiyle çakışan taksimat okunur. Tek bir cihaz dar bir yoğunluk kuşağını kapsar, bu yüzden kutuda altı ila dokuz parçalık takımlar hâlinde satılırlar. Yöntem ASTM D1298'de anlatılır ve petrol tesliminde bugün de geçerliliğini korur.
Hacmi bilinen bir kap, termostatta tutularak boş ve dolu tartılır. Mekanik yöntemler içinde en doğrusu budur: yoğunluğun beşinci basamağı güvenle elde edilir. Bedeli zamandır, bir örnek yaklaşık yarım saat alır — buna karşılık areometrelerin kendisi tam da piknometreyle kalibre edilir.
Bükülmüş bir boru kendi frekansında titreştirilir ve içindeki ne kadar yoğunsa o kadar yavaş salınır. Yoğunluğu cihaz salınım süresinden hesaplar ve kendisi 60 °F'a indirger. Örnekten bir mililitre yeter, cevap yarım dakikada gelir — laboratuvarda böyle bir cihaz şamandırayı çoktan tahtından etti.
Boru hattında yoğunluk kesintisiz gerekir ve oraya bir kütlesel debimetre konur: iki ilmeği titreştirir ve bunların burulmasından hem kütlesel debiyi hem yoğunluğu bir anda belirler. API derecelerini cihaz hemen verir, böylece sayı örnek alınmadan ve insan eli değmeden ticari rapora düşer.
05 · Yazım kuralları
Kol belirtilmeden ve Fahrenheit derecesi olmadan bir sayı hiçbir şey ifade etmez
Derece işareti harflerin önüne ve onlara bitişik yazılır, değer ise boşlukla ayrılır. Baumé'de kol mutlaka belirtilir, ağır ya da hafif. API derecesinde sıcaklığın atlanmasına yalnızca her zaman aynı olduğu için izin verilir, 60 °F; örnek başka bir sıcaklıkta ölçüldüyse bu ayrıca belirtilir.
Üçüncü yazım, niceliği kendi ölçeğiyle karıştırır: yoğunluk metreküp başına kilogramla ölçülür, API dereceleri ise yoğunluktan hesaplanan boyutsuz bir sayıdır. Dördüncü yanılgı atölyede en sık görülenidir: 66 °Bé'lik sülfürik asit yaklaşık %93 monohidrat içerir, hiç de %66 değil. Yüzdeler derecelerle yalnızca Brix ve Plato'da örtüşür; orada ölçek zaten böyle tasarlanmıştır.
06 · Komşu birimler
Anlamca yakın duran bütün ölçekler, yoğunluğun sektöre elverişli sayılara yeniden yazıldığı ölçeklerdir: şeker Brix'e göre, üzüm şırası Oechsle'ye göre, petrol API'ye göre sayılır — ve hepsinin altında bir ve aynı boyutsuz bağıl yoğunluk yatar.
ölçek ters yönde ilerler
sudan çıkan iki kol
yoğunlukta doğrusal
Simetrium’un künyelerinden en yakın duranlar kg/m³ cinsinden yoğunluk, üç ölçeğin de indirgendiği, Brix derecesi ve Plato derecesi kendi şeker çizelgeleriyle, varil, petrolün hacimle sayıldığı, ve petrol eşdeğeri varil, burada hacme yanma ısısı da eklenir.
07 · Tarihsel bölüm
Tuz, deri ve petrol
Antoine Baumé çubuğu iki noktaya göre taksimatladı: saf su ona sıfırı verdi, on beş ölçü tuza seksen beş ölçü sudan oluşan çözelti ise on beşi. Bu işaretler arasındaki uzaklığı eşit böldü ve eczacıların hemen benimsediği bir ölçek çıktı.
İskoç usta William Twaddell formülsüz idare etti: bir dereceyi yoğunluğun beş binde biri olarak koydu, böylece hesaplanacak bir şey kalmadı. Ağartma ve tabaklama banyoları suyun hemen üstündeki dar bir kuşakta tutulur ve tabaklarla dokumacılar bugün de Twaddell derecesiyle konuşur.
Amerikan petrol areometreleri onlarca yıl 141,5 modülüyle taksimatlandı, oysa Baumé'nin formülü 140 istiyordu. Standartlar Bürosu, uyuşmazlığı fark edince camı yeniden yapmak yerine onu yasallaştırmayı yeğledi — API ölçeği böyle doğdu.
Laboratuvarda yoğunluk çoktandır titreşimli boruyla, boru hattında ise kütlesel debimetreyle alınır, ama petrol sözleşmeleri hâlâ API derecesiyle yazılır ve hafif cinsin primi de onlara göre hesaplanır. Ölçek kendi cihazından uzun yaşadı: sayılar aynı kaldı, bu zincirde şamandıra ise artık yok.
Ne ölçütü olan ne de sıfırı yerinde duran bir birim
API derecesinin kendisi kalibre edilemez: yoğunluk ölçer kalibre edilir, derece ise formüle göre yoğunluktan çıkar. Bu zincirde iki niceliğin denetlenmesi gerekir, yoğunluk ile sıcaklık, ve ikincisi birincisinden daha ağır basar. Ilık petrol daha hafiftir, ondan daha çok derece çıkar, demek ki sözleşmeye göre daha pahalıdır; bu yüzden örneğin sıcaklığı okumayla birlikte yazılır, düzeltme ise akıldan değil çizelgelerden alınır.
Bu ölçeğin sıfırı suda değil, 1,076 yoğunluğunda durur; orada su çoktan geride kalmıştır. Sudan hafif sıvılar için tasarlanmış formül böyle buyurdu: sıfırı her türlü fiziksel anlamın dışına düştü. Ağır cinsler negatif derecelere geçer ve ticari raporda bir eksi işareti tuhaf görünse de son derece olağan sayılır.
Katalog · ölçü birimleri
Her büyüklük için bir künye
Yedi SI temel birimi, kendi adı olan yirmi iki türetilmiş birim ve sistem dışı büyüklükler; bunlar olmadan ne teknik ne de takvim yürür.