Aräometer

Übliche Maßeinheiten

Übersicht über die klassischen Aräometerskalen

Einheit/Skala	Einheiten­zeichen	Bezugs­temperatur	ρ > ρWasser d. h. rel. Dichte d > 1	ρ < ρWasser d. h. rel. Dichte d < 1	Anwendungsgebiet	Erfinder	Ent­stehungs­jahr	Verbrei­tungs­gebiet
API-Grad	°API	15,56 °C		${displaystyle d={frac {141{,}5}{131{,}5+{}^{circ }{ ext{API}}}}}$	Öl-Industrie	American Petroleum Institute	1921	USA
Grad Balling	°Bg, °Bal, °Blg	17,5 °C	${displaystyle d={frac {200}{200-{}^{circ }{ ext{Bg}}}}}$	${displaystyle d={frac {200}{200+{}^{circ }{ ext{Bg}}}}}$	Mostgewicht, Zuckergehalt, Stammwürze (früher)	Karl Josef Napoleon Balling	1843	Europa, Nordamerika, Südafrika
Grad Barkometer (Grad Eitner)	°Bk, °Bark		${displaystyle d={frac {1000+{}^{circ }{ ext{Bk}}}{1000}}}$	${displaystyle d={frac {1000+{}^{circ }{ ext{Bk}}}{1000}}}$	Lederindustrie	Wilhelm Eitner		weltweit
Grad Bates	°Bates		${displaystyle d={frac {{}^{circ }{ ext{Bates}}cdot 2{,}78}{1000}}+1}$		Zuckergehalt	Frederick John Bates	1918	USA, GB
Grad Baumé (rationell)	°Bé, °Be, °B	15 °C	${displaystyle d={frac {144{,}3}{144{,}3-{}^{circ }{ ext{Bé}}}}}$	${displaystyle d={frac {144{,}3}{144{,}3+{}^{circ }{ ext{Bé}}}}}$	Mostgewicht, Zuckergehalt	Antoine Baumé	1768	international
Grad Baumé (ältere Skala)	°Bé, °Be, °B	17,5 °C	${displaystyle d={frac {146{,}78}{146{,}78-{}^{circ }{ ext{Bé}}}}}$	${displaystyle d={frac {146{,}78}{146{,}78+{}^{circ }{ ext{Bé}}}}}$	Mostgewicht, Zuckergehalt	Antoine Baumé	1768	Europa
Grad Baumé (französisch)	°Bé, °Be, °B	15 °C	${displaystyle d={frac {144{,}32}{144{,}32-{}^{circ }{ ext{Bé}}}}}$	${displaystyle d={frac {144{,}32}{144{,}32+{}^{circ }{ ext{Bé}}}}}$	Mostgewicht, Zuckergehalt	Antoine Baumé	1768	Frankreich
Grad Baumé (USA)	°Bé, °Be, °B	15,56 °C	${displaystyle d={frac {145}{145-{}^{circ }{ ext{Bé}}}}}$	${displaystyle d={frac {140}{130+{}^{circ }{ ext{Bé}}}}}$	Mostgewicht, Zuckergehalt	Antoine Baumé	1768	Nordamerika
Grad Baumé (holländisch)	°Bé, °Be, °B	12,5 °C	${displaystyle d={frac {144}{144-{}^{circ }{ ext{Bé}}}}}$	${displaystyle d={frac {144}{144+{}^{circ }{ ext{Bé}}}}}$	Mostgewicht, Zuckergehalt	Antoine Baumé	1768	Niederlande
Grad Beck (Grad Beck-Benteli)	°Beck	12,5 °C	${displaystyle d={frac {170}{170-{}^{circ }{ ext{Beck}}}}}$	${displaystyle d={frac {170}{170+{}^{circ }{ ext{Beck}}}}}$	universal	Philipp Friedrich Beck Sigmund Friedrich Benteli	1830	Schweiz, Deutschland
Grad Brix (Grad Brix-Fischer)	°Brix, °Bx, °Br, Brix, %Brix	15,625 °C	${displaystyle d={frac {400}{400-{}^{circ }{ ext{Bx}}}}}$	${displaystyle d={frac {400}{400+{}^{circ }{ ext{Bx}}}}}$	Mostgewicht, Zuckergehalt, Öl-Industrie	Adolf Brix Carl Fischer	1870	englischsprachige Länder
Grad Cartier	°Cartier	12,5 °C	${displaystyle d={frac {136{,}8}{126{,}1-{}^{circ }{ ext{Cartier}}}}}$	${displaystyle d={frac {136{,}8}{126{,}1+{}^{circ }{ ext{Cartier}}}}}$	universal	Jean-François Cartier		Frankreich
Grad Fleischer	°Fleischer		${displaystyle d={frac {{}^{circ }{ ext{Fleischer}}+100}{100}}}$	${displaystyle d={frac {{}^{circ }{ ext{Fleischer}}}{100}}}$	universal	Emil Fleischer	1876	Deutschland
Grad Gay-Lussac Grad Tralles (≈ Vol.-%)	°GL °Tralles	15 °C (°GL) 15,56 °C (°Tralles)	${displaystyle d={frac {209{,}95}{209{,}95-{}^{circ }{ ext{GL}}}}}$	${displaystyle d={frac {209{,}95}{209{,}95+{}^{circ }{ ext{GL}}}}}$	Alkoholgehalt	Joseph Louis Gay-Lussac Johann Georg Tralles		Europa (19. Jahrhundert)
Klosterneuburger Zuckergrade	°KMW, °Babo	20 °C	${displaystyle d={frac {205{,}761+{}^{circ }{ ext{KMW}}}{205{,}761}}}$	${displaystyle d={frac {205{,}761+{}^{circ }{ ext{KMW}}}{205{,}761}}}$	Mostgewicht, Zuckergehalt	August Wilhelm von Babo	1861	Österreich, Italien, Ungarn, der Slowakei sowie den Staaten des ehemaligen Jugoslawien
Normalizovaný moštoměr	°NM	20 °C	${displaystyle d={frac {68{,}2827+{}^{circ }{ ext{NM}}}{68{,}2827}}}$	${displaystyle d={frac {68{,}2827+{}^{circ }{ ext{NM}}}{68{,}2827}}}$	Mostgewicht, Zuckergehalt	Tschechischer Technischer Standard Slowakischer Technischer Standard	1987	Tschechien und Slowakei
Grad Oechsle	°Oe	20 °C	${displaystyle d={frac {1000+{}^{circ }{ ext{Oe}}}{1000}}}$	${displaystyle d={frac {1000+{}^{circ }{ ext{Oe}}}{1000}}}$	Mostgewicht, Zuckergehalt	Ferdinand Oechsle	1836	Deutschland, Schweiz, Luxemburg
Grad Plato	°P	20 °C	${displaystyle d={frac {412}{412-{}^{circ }{ ext{P}}}}}$	${displaystyle d={frac {412}{412+{}^{circ }{ ext{P}}}}}$	Stammwürze	Fritz Plato	1843	weltweit
Grad Quevenne	°Q	15 °C	${displaystyle d={frac {1000+{}^{circ }{ ext{Q}}}{1000}}}$	${displaystyle d={frac {1000+{}^{circ }{ ext{Q}}}{1000}}}$	Milchdichte	Theodore Auguste Quevenne	1842	Frankreich
Grad Sikes	°Sikes	20 °C	${displaystyle d={frac {349{,}915}{349{,}915-{}^{circ }{ ext{Sikes}}}}}$	${displaystyle d={frac {349{,}915}{349{,}915+{}^{circ }{ ext{Sikes}}}}}$	Alkoholgehalt	Bartholomew Sikes	1817	Großbritannien bis 1980
Grad Stoppani Grad Richter (≈ Gew.-%)	°Stoppani °Richter	15,625 °C	${displaystyle d={frac {166}{166-{}^{circ }{ ext{Stoppani}}}}}$	${displaystyle d={frac {166}{166+{}^{circ }{ ext{Stoppani}}}}}$	Alkoholgehalt	Franz Nikolaus Stoppani Jeremias Benjamin Richter	1795 (Richter)	Europa (19. Jahrhundert)
Grad Twaddle	°Tw	15,56	${displaystyle d={frac {{}^{circ }{ ext{Tw}}}{200}}+1}$		universal, Milchdichte	William Twaddle	1776	Großbritannien (19. Jahrhundert)

Skalenaräometer

Die heute gebräuchlichen Aräometer bestehen meistens aus Glas und besitzen einen dicken Auftriebskörper mit einer eingegossenen, genau definierten Menge Bleischrot als Gewicht und einem dünnen Stiel, in dem sich die Skala befindet. In der chemischen Industrie gebräuchliche Geräte sind auf eine bestimmte Messtemperatur justiert, die normalerweise 20 Grad Celsius beträgt; sie erlauben eine Ablesegenauigkeit von bis zu drei Nachkommastellen. Es gibt auch Exemplare, die ein Thermometer gleich mit eingebaut haben (siehe Abbildung rechts).

Anwendung:

• Die zu bestimmende Flüssigkeit wird in ein definiertes Messgefäß (idealerweise 250 ml Standzylinder, hohe Bauform) zu ca. 4/5 eingefüllt.
• Je nach der ungefähr erwarteten Dichte der zu charakterisierenden Flüssigkeit wird ein passendes Aräometer ausgewählt, d. h. mit einem Messbereich, der die zu erwartende Dichte der Flüssigkeit abdeckt.
• Die Spindel wird dann mit einer Drehbewegung in die Flüssigkeit getaucht, damit sie eine stabile Lage hat und den Rand des Messzylinders nicht berührt.
• Nachdem das Aräometer zum Stillstand gekommen ist, wird am unteren Meniskus der Wert abgelesen, bei welchem die Spindel die Flüssigkeitsoberfläche durchdringt.

Ein Beispiel eines Skalenaräometers ist die Klosterneuburger Mostwaage.

Gewichtsaräometer

Gewichtsaräometer (auch hydrostatische Waage genannt) funktionieren nach dem zweiten oben erläuterten Prinzip. Mit ihnen kann man sowohl das absolute als auch das spezifische Gewicht eines festen Körpers, seine Dichte und die Dichte verschiedener Flüssigkeiten bestimmen.

Es gibt verschiedene Systeme, die unterschiedliche Konstruktionsweisen nach sich ziehen: Fahrenheit, Tralles, Nicholson oder Mohs. Gemeinsam ist ihnen, dass sie als Hohlkörper aus Glas oder Messingblech gefertigt und mit Schälchen versehen sind, die der Aufnahme von kleinen Gewichten und Körpern dienen. So besteht das Nicholsonsche Aräometer – siehe Abbildung – aus einem hohlen, konisch geschlossenen Messingzylinder B. Dieser trägt unten einen massiven halben Messingkegel C, auf dessen Basis man einen zu untersuchenden Körper m auflegen kann. Oben besitzt das Instrument ein dünnes Metallstäbchen o und ein Tellerchen A zur Aufnahme der kleinen Zusatzgewichte und des zu wägenden festen Körpers.

Man legt ein entsprechendes Stückchen m des zu untersuchenden Körpers auf den unten angebrachten Kegel, so dass es ringsum von der Flüssigkeit umgeben ist, und zusätzlich oben auf den Teller des Instruments. Dann legt man oben so viele Zusatzgewichte auf, dass ein Eintauchen bis zu einer bestimmten Marke erzielt wird.

Die Dichte ${displaystyle ho _{Fl}}$ einer Flüssigkeit im Verhältnis zur Dichte ${displaystyle ho _{H_{2}O}}$ von Wasser kann man bestimmen, indem man den Schwimmkörper des Gewichtsaräometers mit Hilfe unterschiedlicher Zusatzgewichte in beiden Flüssigkeiten bis zur gleichen Marke eintauchen lässt. Dann gilt jeweils:

${displaystyle ho _{mathrm {Fl} }={frac {P+p}{V}}quad { ext{und}}quad ho _{mathrm {H_{2}O} }={frac {P+q}{V}}}$

mit

• der Masse P des Schwimmkörpers
• Zusatzmassen p für die zu untersuchende Flüssigkeit
• Zusatzmassen q für Wasser
• dem Volumen V des Schwimmkörpers (wird in erster Näherung als konstant betrachtet).

Daraus folgt:

${displaystyle {egin{aligned}Rightarrow ho _{mathrm {Fl} }&={frac {P+p}{P+q}}cdot ho _{mathrm {H_{2}O} }\Rightarrow d_{mathrm {Fl} }={frac { ho _{mathrm {Fl} }}{ ho _{mathrm {H_{2}O} }}}&={frac {P+p}{P+q}}end{aligned}}}$

mit

• der relativen Dichte ${displaystyle d_{Fl}}$ der Flüssigkeit.

Eine andere Ausführung des Gewichtsaräometers ist die Mohr-Westphalsche Waage.

Nach dem Prinzip des Gewichtsaräometers (und zusätzlichem Temperatureinfluss) arbeitet das Galileo-Thermometer.