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Un pycnomètre est un flacon en verre ou en inox avec un volume précis, utilisé pour la détermination de la masse volumique des liquides ou des solides en poudre ou en grain, à une température donnée.
On le retrouve dans divers domaines, en agro-alimentaire pour déterminer la densité du lait, en industrie pour déterminer la densité de la peinture …

Le plus courant est le pycnomètre en verre type Gay Lussac, qui est composé de 2 éléments, un flacon de volume connu et un bouchon percé d’un tube capillaire.

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Fonctionnement d’un pycnomètre :

La méthode pour mesurer la densité est basée sur la détermination de la masse du matériel testé qui est placé dans une petite coupe (pycnomètre) d’un volume connu à une température donnée.

Le fonctionnement est très simple, le produit testé est versé dans le pycnomètre, après cela on place un couvercle avec un trou de débordement. Le surplus de liquide s’échappe par l’extrémité supérieure du tube capillaire, lorsque l’on ajuste le bouchon sur le flacon, ce qui permet de déterminer le volume du liquide avec précision.

C’est la différence de poids entre le volume de la fiole vide (volume connu) et la fiole pleine qui nous permettra de déterminer par le calcul la masse volumique. La densité du produit est calculée par la formule suivante : masse volumique = (m2 – m0) / V, où m0 = masse du pycnomètre vide, m2 = masse du pycnomètre avec le fluide à tester, V = volume du pycnomètre.

Pour un produit solide, on utilise un liquide de masse volumique ρliq connu. On pèse le pycnomètre vide, après l'introduction du solide puis après l'introduction du liquide : ainsi, la masse du solide et celle du liquide sont connues. Connaissant le volume du pycnomètre Vpyc et le volume du liquide Vliq (via la masse mliq et la masse volumique ρliq, avec ρliq=mliq/Vliq), on peut en déduire le volume Vsol, et donc la masse volumique ρsol du solide. Autrement dit, ρsol = msol / (Vpyc – (mliq / ρliq)).

L’étalonnage du pycnomètre (détermination du volume du liquide contenu par ce dernier) peut être effectué à l’aide d’eau distillée. La masse volumique de celle-ci à 23 °C est de 0,9976 g·cm-3.

Caractéristiques d’un pycnomètre :

  • Le volume, il convient de choisir le volume requis du pycnomètre en fonction de la taille de la prise d’essai. Il est possible d'utiliser deux pycnomètres plus petits au lieu d’un grand, en additionnant les pesées avant d’effectuer le calcul.
     
  • La matière, en verre ou en inox
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