Densidad

La densidad (D) se define como la relación entre la masa (m) y el volumen (V) que ocupa una sustancia (elemento o compuesto), por lo tanto, se puede calcular a través de la ecuación 1. D= m/V, que sirve para cualquier estado de agregación (sólido, líquido o gaseoso). La magnitud así definida se conoce como densidad absoluta y sus unidades en el Sistema Internacional (S.I.) son kg/m³ (g/l) o g/cm³ (g/ml). Esta propiedad depende de la presión y sobre todo de la temperatura, al influir ésta sobre el volumen, por lo que al medir la densidad de una sustancia siempre deben considerarse las condiciones de la medición. La densidad relativa o gravedad específica (Dr) de una sustancia es la relación entre su densidad y la densidad del agua, ambas a la misma temperatura, por lo tanto la densidad relativa es adimensional (sin unidades). Por lo que podemos describir a dos tipos de densidades, la absoluta y la relativa: la densidad absoluta o densidad normal, también llamada densidad real, expresa la masa por unidad de volumen D= m/V. La densidad relativa o aparente expresa la relación entre la densidad de una sustancia y una densidad de referencia, resultando una magnitud adimensional y, por tanto, sin unidades, se determina utilizando el siguiente modelo matemático: Ῥr =Ῥ/ Ῥ_o (Ῥr es la densidad relativa; Ῥ es la densidad absoluta y  Ῥ_o es la densidad de referencia.

La densidad del agua es de 1.000 g/ml a 3.98 °C, temperatura a la cual la densidad del agua es máxima. Sin embargo, la variación de la densidad del agua con los cambios de temperatura es lo suficientemente pequeña, de tal forma que se puede emplear 1.00 g/ml hasta 25 °C, sin cometer errores significativos en los cálculos. Respecto al orden de magnitud de la densidad, existen grandes diferencias según los distintos estados de agregación; en el caso de los gases es unas 1.000 veces menor que en el caso de líquidos o sólidos, ya que aunque la densidad es una propiedad de tipo macroscópico, es el reflejo de las características microscópicas de las sustancias, y por lo tanto es el reflejo de su estructura y empaquetamiento molecular. La medida de la densidad tiene varias aplicaciones, por ejemplo, en la determinación de la pureza de la leche de vaca, en la medida exacta de la concentración de sal en la elaboración de encurtidos, en los ensayos de calidad que se realizan a un jarabe, en el control de líquidos biológicos en los laboratorios de análisis clínico, entre otras.