Calibração do densímetro Procedimento.
Laboratório Laboratório Tecnológico de Solos.
Procedimento Calibração do Densímetro.
Edvan Ferreira Uchoa. Calibração do densímetro.doc
Índice Remissivo:
1. Preparo da solução do defloculante. .....................................................................................................3 2. Calibração do densímetro......................................................................................................................3 3. Processo de execução............................................................................................................................3 4. Determine o volume do densímetro seguindo as instruções a seguir. ..................................................5 5. Determine a área da proveta (A) seguindo as instruções a seguir. .......................................................5 6. Calcule a altura de queda relativa à graduação (1060) extrema inferior do densímetro agora incluindo a correção do menisco (E): pela seguinte expressão: ...............................................................5 7. Calcule a altura de queda relativa à graduação (995) extrema superior do densímetro agora incluindo a correção do menisco (E): pela seguinte expressão: ...............................................................................5 8. Gráfico – curva de calibração do densímetro........................................................................................6
Calibração do densímetro.doc
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1. Preparo da solução do defloculante.
1.1 Pesar 45,7 gramas de hexametafosfato de só dio para 1 litro de água destilada. 1.2 O defloculante deverá ser tamponado com carbonato de sódio 7,0 gramas. 1.3 Adicionar carbonato de sódio aos poucos até obter um pH entre 8 e 9 Nota: O pH pode ser verificado com o uso do papel universal indicador. 2. Calibração do densímetro.
2.1 Para executar-se o ensaio de sedimentação surge a necessidade de calibrar o densímetro então é necessário que se construa uma curva que nos dê a altura média de queda das partículas do solo em suspensão na solução de ensaio. 2.2 O Centro de volume do densímetro pode ser tomado como no meio do bulbo, pois, se localiza bem próximo. 3. Processo de execução.
3.1 Calcular a medida do centro de volume do densímetro mede-se a altura total do bulbo (h) isto é, a distância da base da haste ao início do bulbo e dividir o valor encontrado por dois, o resultado será o centro de volume do densímetro (h/2). h = 13 9
c = 1 60
Rh = 8 80
BULBO 1060
995
3.2 Meça o comprimento da base da haste até a marca da graduação extrema inferior (marca 1060) este valor será chamado (c). 3.3 Comprimento total da haste meça a distância entre a marca da graduação extrema inferior (1060) a marca da graduação extrema superior (995) este valor será chamado (Rh). Nota: A rigor teríamos de medir as distâncias (Rh) a cada graduação da haste, mas, sendo a curva essencialmente uma reta, basta medirmos a distância entre as graduações extremas.
3.4 Calcule a profundidade do centro de volume do densímetro em relação a cada graduação extrema. 3.5 Aplicar a seguinte expressão: a = Rh + C + h/2 , portanto a profundidade do centro de volume do densímetro em relação à graduação 1060 ( extrema inferior ) tendo-se Rh = 0 então se tem: a1 = C + (h/2). Calibração do densímetro.doc
3
Ex: c = 1,60 cm e h = 13,90 cm então,.....................a1 = 1,60 + (13,9/2).
a1 = 8,55 cm.
3.6 Para a graduação 995 (extrema superior ) a profundidade do centro de volume do densímetro será tendo-se Rh = 8,80 cm. Temos: a2 = Rh + C + (h/2). Ex: Rh = 8,8 cm c = 1,6 cm e h = 13,9 cm então, a2 = 8,80 + 1,60 + 13,9/2. a2 = 17,35 cm. 3.7 Com os valores de a1 e a2 traçamos a reta de calibração do densímetro para as três leituras densimétricas iniciais do ensaio de sedimentação e com este gráfico tiramos todos os valores das alturas de queda referente às três primeiras leituras. Tempo
Leituras Densimétricas
Altura de Queda cm
30 seg
1038
14,4
1 min
1036
14,2
2 min
1034
13,8
As alturas de queda são encontradas no gráfico de calibração do densímetro. Veja no gráfico abaixo como prosseguir usando os dados fornecidos das três leituras iniciais para encontrarmos os valores das alturas de queda das partículas em suspensão: 3.8 Localiza-se no eixo das leituras densimétricas a leitura do ensaio e, nesse ponto traçase uma paralela ao eixo das alturas de quedas até encontrar a reta de calibração do densímetro Reta A. 3.9 No ponto em que a reta tocou a reta A, trace uma paralela ao eixo das densimétricas , esse ponto é o valor procurado conforme exemplo apresentado.
leituras
3.10 Encontramos os valores da calibração do densímetro para as três leituras densimétricas iniciais: a1 = 8,55 cm e a2 = 17,35 cm. (Observe o gráfico da reta: A). Calibração do Densímetro 24 22 c ( 20 a d 18 e u 16 Q e 14 d 12 a r u 10 t l 8 A 6 4
Calibração: Reta A 3 Leituras Iniciais
17, 35
14,4 8, 55
1060
1038
995
Leituras Densimétricas
Calibração do densímetro.doc
4
4. Determine o volume do densímetro seguindo as instruções a seguir.
4.1 Coloque água potável em uma proveta até atingir uma marca de graduação referente a 800 ml ou 900 ml. 4.2 Coloque o densímetro imerso na proveta. (O volume do densímetro é igual à quantidade de água deslocada). 4.3 Ex: O volume inicial foi 800 ml e a leitura após a imersão do densímetro foi de 860 ml. Então o Vd = Lf – Li, portanto Vd = 860 – 800 = 60 ml ou 60 cm3. 5. Determine a área da proveta (A) seguindo as instruções a seguir.
5.1 Meça a distância em cm entre duas graduações (a medida entre duas graduações é de 3,3 cm e o volume compreendido entre as duas graduações e de 100 cm3). 5.2 Divida o volume compreendido entre as duas graduações da proveta pela distância medida em cm entre as duas graduações. O valor será a área transversal da proveta. A – Área da proveta. V – Volume entre as duas graduações.
A=
V D
A=
100
A = 30,3 cm2.
3,3
D – Distância entre as duas graduações. 5.3 Calcule o erro ocasionado pela imersão momentânea do densímetro na solução, correção do menisco usando a fórmula: E – Erro ou correção do menisco. V – Volume do densímetro.
E=
V 2 * A
E=
60 2 * 30,3
E = 1,0 cm.
A – Área da proveta. 6. Calcule a altura de queda relativa à graduação (1060) extrema inferior do densímetro agora incluindo a correção do menisco (E): pela seguinte expressão: Então temos: b1 = a1 – E, então: b1 = (8,55 – 1,0)...........................................b1 = 7,55 cm. 7. Calcule a altura de queda relativa à graduação (995) extrema superior do densímetro agora incluindo a correção do menisco (E): pela seguinte expressão: Então temos: b2 = a2 – E, então: a2 = (17,35 – 1,0)......................................b2 = 16,35 cm. 7.1. Trace-se o gráfico (reta B) usando os valores (b1 e b2) relacionados com as graduações extremas (1060 e 995) do densímetro, agora inclusa a correção do menisco.
Confira no gráfico a seguir.
Calibração do densímetro.doc
5
Calibração do densímetro 22 Calibração: Reta B
20
d e u Q e d a r u t l A
18 16
Demais Leituras
16, 35
14 12 10 8
7,50
6 4 2 1060
995 Leituras Densimétricas
8. Gráfico – Curva de calibração do densímetro.
8.1. Com todos os valores obtidos relativos às alturas de queda em relação às graduações do densímetro extrema inferior (1060) e extrema superior (995), traça-se o gráfico no qual plotamos as retas de calibração do densímetro: Reta A e Reta B. Graduação densímetro a1 = 8,55 cm 1060 a2 = 17,35 cm 955 Sem correção do menisco
Graduação densímetro b1 = 7,55 cm 1060 b2 = 16,35 cm 955 Inclusa correção do menisco
Reta A
Reta B
8.2 O gráfico abaixo representa a curva de calibração do densímetro, no qual encontramos para todas as leituras densimétricas realizadas no ensaio de granulometria por sedimentação as correspondentes alturas de queda em (cm) das partículas do solo em suspensão na solução. Curva de Calibração Densímetro 18
17,35
Densímetro
16,30
17
Densímetro
16 15 14 13 12 11 10 9
8,55 8
7,50 7 1060
1055
1050
1045
1040
1035
1030
1025
1020
1015
Leituras Densimétricas
Calibração do densímetro.doc
6
1010
1005
1000
995
) m c ( a d e u q e d a r u t l A
