ПЛОТНОСТЬ

Плотность — физическая величина, определяемая для однородных тел отношением массы тела к единице его объема. Для характеристики неоднородных тел введено понятие «средняя плотность» — отношение массы тела к занимаемому им объему. В лабораторной практике часто пользуются понятием «относительная плотность», представляющим собой отношение Плотности двух веществ при определенных стандартных условиях. Для жидкостей и твердых веществ относительная Плотность обычно выражается отношением Плотности тела при t° 20° к Плотности дистиллированной воды при t° 4°, к-рую можно принять равной 1 г/см³. Для газов относительная Плотность определяется по отношению к П. сухого воздуха или водорода. Единицей П. в системе СИ является кг/м³; часто пользуются единицей П. в системе СГС (г/см³) и внесистемными единицами (г/мл, г/л и т. д.); при измерениях П. с погрешностью в пределах 0,01% принимают, что 1 г/мл примерно равен 1 г/см³.

Диапазон значений П. природных тел и сред чрезвычайно широк. Так, П. межзвездной среды не превышает 10^-21 кг/м³, а П. нейтронных звезд может, видимо, достигать 10²⁰ кг/м³.

Средняя Плотность Земли составляет 5520 кг/м³, а Солнца — 1410 кг/м³.

Для каждого химически однородного вещества и для растворов при данной температуре П. является величиной постоянной. Поэтому во многих случаях по величине П. можно судить о концентрации вещества в р-ре. При изучении клеточных плазматических мембран, мембран внутриклеточных органелл, а также нуклеиновых к-т и других соединений широко используются методы их выделения и разделения, основанные на различиях в их плотности (см. Центрифугирование).

П. вещества меняется с изменением температуры и давления. Вследствие малого коэффициента сжимаемости жидких и твердых тел (10^-3—10^-7 доля объема при изменении давления на 1 атм) влияние давления на объем жидких и твердых тел незначительно, и им обычно пренебрегают. Зависимость П. от температуры выражена сильнее. Обычно с понижением температуры П. вещества возрастает, однако в ряде случаев в определенном интервале температур наблюдается обратная зависимость. В частности П. воды с понижением температуры до 4° возрастает, а затем начинает падать. Поэтому лед, образующийся при отрицательных температурах, остается на поверхности воды, прикрывая ее, как шубой и предохраняет водные организмы от переохлаждения. Именно с этим свойством воды связана возможность существования живых организмов в суровых климатических условиях Арктики и Антарктики. При фазовых превращениях вещества П. изменяется скачком. Так, при переходе из жидкого состояния в твердое П. обычно растет, но у воды и чугуна она уменьшается.

Плотность связана с другими важными физическими параметрами вещества — мол. весом (массой), коэффициентом диффузии, вязкостью, молекулярной рефракцией, поляризуемостью и др., поэтому определение этих параметров можно производить на основе определения точных значений П. тех или иных веществ.

В клинико-диагностических и сан.-гиг. лабораториях наибольшее распространение получили методы измерения П. с помощью Денсиметрия). Измерение П. биол, жидкостей (мочи, крови, цереброспинальной жидкости) служит диагностическим тестом при ряде заболеваний.

Библиография: Биохимическое исследование мембран, под ред. Э. Мэдди, пер. с англ., с. 9, М., 1979; Воскресенский П. И. Техника лабораторных работ, М., 1973; Гаузнер С. И. и др. Измерение массы, объема и плотности, М., 1972; Справочник химика, под ред. Б. П. Никольского, и др., т. 1, Л., 1971; Фрайфельдер Д. Физическая биохимия, пер. с англ., с. 332, М., 1980.

Г. Е. Федоров.