La densité se réfère généralement à la densité d’un matériau par rapport à la densité de l’eau. Ce nombre est donné sous forme de rapport, ce qui signifie qu’il n’y a pas d’unités lors de la discussion. En utilisant une densité connue pour une substance particulière, il est possible de déterminer quel échantillon de la substance est pur ou à quel point il est concentré. Dans certaines industries, la densité de deux substances peut être comparée l’une à l’autre au lieu de celle de l’eau lors de la détermination de cette mesure.
Dans la plupart des cas, la densité est donnée comme le rapport de la densité d’une certaine substance par rapport à la densité de la même quantité d’eau douce à 39 degrés Fahrenheit (4 degrés Celsius). A cette température, l’eau douce est à sa plus grande densité, qui est de 1 gramme par millilitre. Une substance dont la densité est inférieure à celle de l’eau flottera au-dessus de l’eau, tandis qu’un objet dont la densité est plus élevée coulera. La température et la pression atmosphérique modifieront la gravité spécifique d’une substance, de sorte que les valeurs de gravité spécifique standard sont déterminées à cette température et à une atmosphère de pression, qui est la pression atmosphérique au niveau de la mer.
Outre les mesures standard, il est également possible de comparer la densité de deux substances entre elles au lieu de les comparer avec la densité de l’eau. De nombreuses industries différentes utilisent leurs propres ensembles de comparaisons de densité qui les aident à vérifier la concentration. Lors du test de la densité des gaz, l’air est souvent utilisé comme norme, et les liquides et les solides sont souvent testés par rapport à l’eau, bien que d’autres liquides puissent être utilisés. Il est également possible de mesurer une valeur connue sous le nom de gravité spécifique apparente d’une substance en créant un rapport entre les poids de volumes égaux de la substance testée et d’une substance de référence, telle que l’eau.
Le concept de gravité spécifique a été découvert par le scientifique et inventeur grec Archimède. Lorsqu’il a été chargé de déterminer si la nouvelle couronne du roi était en or massif, Archimède a découvert qu’il pouvait prendre la couronne et une masse égale d’or massif et voir si les deux déplaçaient la même quantité d’eau d’une baignoire. Peu de temps après cette découverte, les densités d’un certain nombre de substances différentes ont été calculées afin qu’il soit facile de déterminer leur pureté. Il est également possible de prendre une substance inconnue et de déterminer expérimentalement sa densité par rapport à l’eau afin d’affiner les matériaux possibles à partir desquels elle pourrait être fabriquée.