Dans cet article, vous découvrirez ce qu'est le pycnomètre et quelles sont les pièces d'un pycnomètre. De plus, il explique comment un pycnomètre est utilisé pour déterminer la densité d'un liquide.
Qu'est-ce qu'un pycnomètre ?
Le pycnomètre est un instrument de laboratoire qui permet de déterminer expérimentalement la densité d'un liquide. Autrement dit, le pycnomètre est un instrument de mesure utilisé pour déterminer la densité d'un liquide.
Le pycnomètre est très utile lorsque l'on a un liquide dont la densité est inconnue ou lorsque l'on a une solution et que l'on veut connaître sa densité.
De même, puisque la densité et la densité sont mathématiquement liées par la gravité, un pycnomètre est également utilisé pour calculer le poids spécifique d'un liquide.
La branche qui étudie les densités des liquides à l'aide d'un pycnomètre est appelée pycnométrie .
Le pycnomètre a été inventé vers le XIe siècle par Al-Biruni, un célèbre scientifique islamique de l'époque.
Parties d'un pycnomètre
Généralement, les pycnomètres sont en verre et le fond est plus large que le haut. De plus, ils disposent d'un bouchon en verre avec un tube capillaire qui permet aux bulles d'air de s'échapper, mesurant ainsi la densité avec plus de précision.
Ci-dessous vous pouvez voir un dessin d'un pycnomètre avec ses différentes parties marquées.
En règle générale, les pycnomètres sont de taille assez petite, la capacité des pycnomètres pour liquides est généralement inférieure à 30 ml.
Cependant, contrairement à d’autres instruments de laboratoire, le bouchon du pycnomètre est de grande taille par rapport à la taille de l’objet entier.
Comment utiliser un pycnomètre
Pour déterminer la densité d'un liquide avec un pycnomètre, les étapes suivantes doivent être suivies :
- Peser le pycnomètre vide à l'aide d'une balance calibrée.
- Remplissez le pycnomètre d'eau distillée et pesez-le.
- Calculez la masse de l'eau, pour ce faire vous devez soustraire la masse du pycnomètre plein d'eau moins la masse du pycnomètre vide.
- Videz le pycnomètre, nettoyez-le et séchez-le.
- Remplissez le pycnomètre avec la solution liquide et pesez-le.
- Pour trouver la masse du liquide, comme précédemment, soustrayez la masse du pycnomètre rempli de liquide moins la masse du pycnomètre vide.
- Une fois connues la masse de l’eau, la densité de l’eau et la masse du liquide, la densité du liquide peut être calculée en appliquant la formule suivante :
Où 
et 
sont respectivement la densité et la masse du liquide, et 
et 
sont respectivement la densité et la masse de l'eau.
L'eau sert de référence pour calculer la densité du liquide, vous devez donc connaître la température de l'eau pour connaître la densité exacte de l'eau. Vous trouverez ci-dessous un tableau avec la densité de l'eau dans une plage de température commune.
Il est important que lorsqu'un liquide est versé dans le pycnomètre, celui-ci soit complètement rempli et qu'il n'y ait pas de bulles, afin que le calcul de la densité soit plus précis. Une façon de garantir que le pycnomètre est plein est de faire tomber une goutte lorsque le pycnomètre est couvert.
Nous vous laissons une vidéo qui montre toutes les étapes à suivre pour utiliser un pycnomètre en laboratoire.
Types de pycnomètres
Il existe plusieurs types de pycnomètres, bien qu'ils soient très similaires les uns aux autres :
- Pycnomètre Gay-Lussac : il possède un bouchon très allongé et est perforé d'un capillaire, ce qui permet de mesurer avec une grande précision.
- Pycnomètre Hubbard-Carmick – Le bouchon est plus court et est généralement utilisé pour mesurer les densités de liquides plus visqueux, tels que les huiles ou les peintures.
- Le pycnomètre de Le Chatelier – s'apparente à une fiole jaugée mais se termine par une forme évasée. Ils portent généralement une marque de rinçage. Ce type de pycnomètre est utilisé pour mesurer les densités de solides.
- Le pycnomètre de Chapman – se compose d'un cylindre gradué avec deux ampoules en bas. Il est souvent utilisé pour déterminer le pourcentage d’humidité de surface.