Un hidrometru este un instrument științific folosit pentru a măsura atât greutatea specifică, cât și densitatea unui lichid, pe baza principiului de flotabilitate al lui Arhimede. Este compus dintr-un bec de sticlă sigilat cu un tub lung și subțire conectat la un capăt și este cântărit cu mercur sau plumb sub bec, astfel încât să poată pluti în poziție verticală. Porțiunea tubului este etichetată cu o scară, astfel încât atunci când este plasată într-un lichid, poate fi văzută greutatea specifică măsurată. Instrumentul este de obicei calibrat pentru utilizare cu lichid la o anumită temperatură, iar scara de pe acesta poate varia în funcție de utilizarea prevăzută.
Principiul de flotabilitate al lui Arhimede spune că un obiect care plutește în lichid este ridicat cu o forță egală cu greutatea lichidului deplasat de obiect. Aceasta înseamnă că cu cât densitatea este mai mică, cu atât hidrometrul se va scufunda în proba lichidă. Pe de altă parte, cu o densitate mai mare, există o forță mai mare care va ridica bulbul mai sus în lichid.
Pentru a utiliza un hidrometru, proba lichidă trebuie turnată într-un cilindru de sticlă înalt sau un recipient similar. Hidrometrul este plasat vertical în lichid cu capătul becului în jos, astfel încât să se balanseze și să plutească în probă. Adâncimea de flotație a bulbului este măsurată folosind scara de pe gâtul tubului, iar citirea trebuie luată în planul nivelului apei, nu acolo unde lichidul se agăță de partea laterală a gâtului. Scara este măsurată în mod obișnuit în termeni de greutate specifică, cu un interval de la chiar sub 1 la chiar deasupra acesteia, cum ar fi 0.95 până la 1.05.
Greutatea specifică a unui lichid este raportul dintre masa acelui lichid și cea a unui volum egal de apă pură. În termeni mai simpli, este de câte ori este lichidul mai ușor sau mai greu decât apa. Deoarece este un raport de masă, greutatea specifică nu are unități. De exemplu, o greutate specifică de 1 înseamnă că lichidul are aceeași masă și densitate ca același volum de apă pură sau, dacă măsurarea este mai mică de 1, lichidul este mai puțin dens cu o greutate specifică mai mică.
Deoarece densitatea unui lichid se modifică în general cu temperatura, un hidrometru este de obicei calibrat pentru a fi utilizat cu lichid la o anumită temperatură. În mod tradițional, un hidrometru a fost calibrat pentru a măsura greutatea specifică folosind densitatea apei la 39 ° F (4 ° C), deoarece acesta este punctul în care apa pură atinge densitatea maximă. Recent, totuși, este mai frecvent ca unul să fie calibrat la 60 ° F (15.5 ° C) sau 68 ° F (20 ° C). Calibrarea instrumentului va fi de obicei etichetată pe gâtul tubului, iar proba lichidă trebuie să fie la temperatura de calibrare atunci când se efectuează măsurarea.
Există mai multe tipuri diferite de hidrometre, care au scări diferite care variază în funcție de utilizarea lor. Un hidrometru pentru lichide grele va avea, de obicei, o scară care începe de la 1 și mai sus, iar unul pentru lichide ușoare ar putea avea o scară care începe cu mult sub 1. Un hidrometru pentru baterie, care vine adesea ca model digital, măsoară greutatea specifică a lichidului bateriei și poate fi folosit pentru a determina starea și încărcarea unei baterii. Alte hidrometre includ alcoolometrele, care măsoară în ceea ce privește dovada alcoolului, și zaharometrele, care măsoară densitatea zahărului într-o soluție de zahăr.