従来の方法が失敗する理由:
* 溶解: 固体は液体に溶解し、その体積を直接測定することは不可能になります。
* 変位: 固体が溶解し、液体の容積が変化するため、変位方法(水変位など)は信頼できません。
代替アプローチ:
1。間接的な方法:
* 溶解度データ: 特定の温度で特定の溶媒での固体の溶解度を知っている場合、間接的に密度を計算できます。これには、溶媒の既知の体積に溶解する固体の質量を知ることが含まれます。
* 分光法: UV-VIS分光法のようないくつかの手法は、溶解した物質の濃度を測定できます。溶液の濃度と体積を知ることにより、固体の質量とその密度を計算できます。
2。不溶性アナログを使用:
* 同様の化合物: 不溶性の非常に類似した化合物(同じ化学式ですが、おそらく別の陰イオンまたは陽イオン)を見つけます。その後、不溶性アナログの密度を測定できます。完全に正確ではありませんが、これは大まかな推定値を提供できます。
3。結晶学:
* X線回折: 固体の単結晶を取得できる場合、X線回折は結晶構造と単位細胞パラメーターを決定できます。この情報から、固体の密度を計算できます。
重要な考慮事項:
* 精度: これらの方法は、正確な密度測定ではなく推定値を提供します。
* 制限: 必要な情報(溶解度、スペクトルデータ、不溶性アナログ、または結晶)の可用性は、どの方法が適切なかを制限します。
例:
塩化ナトリウム(NaCl)の密度を見つけたいと想像してください。これは水に溶けます。あなたは出来る:
* 溶解度データの使用: 特定の温度で水中のNaClの溶解度を調べます。密度を計算するために、既知の水量の水に溶解するNaClの質量が必要です。
* 分光法: NaClの既知の濃度の溶液を準備します。濃度を測定するには、UV-vis分光法を使用してください。濃度と体積から、NaClの質量とその密度を計算します。
特定の可溶性の固体を念頭に置いている場合はお知らせください。その密度を推定するための最良のアプローチを判断するのに役立ちます。