理系の雑学・豆知識

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水の密度表・比重表

会社で個体の比重測定をしているが、なかなか0.1℃ごとの文献がないため役立つ人もいると思いインターネットで公開することにした。

比重を測定する方法は沢山ある。
その中でも固体の比重を液体の浮力を利用して測定することが出来る。
浮力は個体が液体を押しのけたとき発生し、押しのけた液体の重さに比例します。

この原理を使う場合はその液体の比重が必要になるのです。
通常水の比重は1とされていますが、温度によって変化します。(4℃の水と比較するため)
これは温度により膨張、収縮をするので水の密度(単位容積あたりの質量)が変化するためです。

したがって比重を正確に測定する場合は温度換算をしなければならないのです。
固体の比重測定方法は下記「JISC 日本工業標準調査会」ホームページ内の「JIS検索」に「JIS記号及び番号(半角)」又は「JIS規格名称」を入力することにより印刷は出来ないがPDFで閲覧できる。

日本産業標準調査会:データベース検索-JIS検索

そこで比重表の登場となります。
必要な方はダウンロードしてご使用ください。
摂氏31℃までなら0.1℃ごとのDATAがあます。
データは化学便覧を使用しています。

参考文献: 化学便覧 基礎偏(全2冊)昭和41年9月25日発行

古いように思えますが、最近の化学便覧では1℃ごとのDATAしかありません。

補足:比重(g/ml)は密度(g/cm3)値を0.999973(4℃の水の密度)で割れば求められる。
比重は無単位と思われていますが、上記のような単位と書かれている物もあります。
詳しいことはわかりませんが相殺されて結果的に無単位となります。

大昔の測定は共通の容器に入った重さを測定していたと容易に推測できます。

そして各温度の水の比重も4℃の水と比較されているのです。(g/ml)÷(g/ml)なので無単位になりますね。

ちなみに1901年の国際度量衡総会で1リットルとは「1気圧のもとで最大密度にある純粋な水1キログラムの占める体積」と定められた。 1964年に元の「1立方デシメートル」という定義に戻されたのですが・・・。

注意:最近の分析によれば最後の1桁がちがっています。(測定精度がこの表より1桁上がっているので最近の分析からすると2桁ちがうことになる。)

これは測定時に水の分子を構成する酸素原子と水素原子の同位体(アイソトープ)を加味して測定した結果だからです。

同位体は簡単に言うと性質が同じで質量だけがちがいます。だから同じ水ですが質量が変わります。

厳密に言うと水の密度は同位体の比率によって変化してきますので、測定時の水は表を作った時と同じ同位体比率の水で1気圧のときしかこの表は使えないと言えます。
しかし、それを言うと厳密に測る意味があるのかと疑問になりますが・・・。

また、単に比重と言えば4℃の水との比較ですが、各温度の水の比重と比較する時もあります。その時は何℃と比較したかを記入しなければなりません。
使用の際は注意してください。

最新結果は標準平均海水「SMOW ( Standard Mean Ocean Water )」と同じ同位体組成を持つ純水の密度だそうです。

 尚、この表の4℃の水の密度は 0.999973 g/cm3で、最新研究の水の密度(コピー)は 999.9749 kg m-3です。

【注意】これを使った為におこったトラブルなどには一切責任は取れませんのでご了承くださいませ。 

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