Лабораторна робота №2.05. Визначення залежності поверхневого натягу розчинів від концентрації і температури методом максимального тиску ⇐ ПредыдущаяСтр 18 из 21Следующая ⇒ Метод вимірювання Поверхневий натяг , фізичний зміст якого розглянуто в роботі №2.04, залежить від хімічного складу рідини і її температури. Із збільшенням температури  зменшується і досягає нуля при критичній температурі. Рис. 2.6

Суть даного методу визначення  полягає у вимірюванні тиску в бульбашці повітря, що протискується з вузького каналу трубки в досліджувану рідину. Прилад (рис. 2.6) складається з щільно закритої посудини 1, в яку налито деяку кількість досліджуваної рідини, манометра 2 і наповненого водою аспіратора 3. Повітряний простір посудини 1 з’єднаний гумовими трубками через розподільник 4 з манометром і аспіратором. В посудині 1 встановлено трубку 5 з вузьким вихідним каналом на кінці таким чином, щоб цей кінець знаходився дещо нижче від поверхні рідини (на 0,5 мм). За допомогою крану 6 всю систему можна з’єднати з атмосферою. Посудину 1 поміщають в термостат 7. Якщо легко відкрити кран 8, попередньо закривши кран 6, то з аспіратора почне повільно витікати вода, а у верхній частині аспіратора і у з’єднаній з ним посудині 1 та у правому коліні манометра тиск повітря почне зменшуватися. При досягненні певного степеня розрідження повітря надлишок атмосферного тиску проштовхує через вихідний канал трубки 5 бульбашку повітря. Це відбувається тоді, коли різниця тисків атмосферного повітря у відкритій трубці 5 і повітря в посудині 1, яка вимірюється різницею рівнів рідини в манометрі, зрівноважує тиск, викликаний силами поверхневого натягу рідини, що оточує утворювану бульбашку, внаслідок кривизни її шару на границі з бульбашкою. Тиск обумовлений кривизною поверхні рідини, пропорційний, як відомо, поверхневому натягу . Значить, в момент відриву бульбашки виконується співвідношення:

                                         ,                                      (1)

де  – різниця тисків, що вимірюється манометром,  – коефіцієнт пропорційності, який залежить від розмірів вихідного отвору трубки і є постійною величиною даного приладу. Для визначення  необхідно провести дослід з рідиною, поверхневий натяг  якої відомий, наприклад, з водою. Тоді, підставивши відповідне значення  і  в формулу (1), одержимо остаточне значення для визначення поверхневого натягу:

                                       .                                    (2)

Завдання

1. Залити в аспіратор воду, а посудину 1 заповнити дистильованою водою до такого рівня, щоб кінець трубки 5 знаходився від поверхні води на віддалі не більше 0,5 мм.

2. Відкривши кран 6 встановити в системі атмосферний тиск. Рівні рідин в колінах манометра при цьому вирівнюються.

3. Закрити кран 6, відкрити кран аспіратора настільки, щоб зміна тиску відбувалась достатньо повільно і можна було відрахувати висоти рівнів в манометрі в момент відриву бульбашки.

4. Після встановлення певної частоти утворення бульбашок почати відлік по манометру, відмічаючи різницю рівнів в момент відриву кожної бульбашки. Провести не менше 10 відліків і знайти середнє значення різниці рівнів. Виміряти температуру термостата.

5. Розрахувати за формулою (1) коефіцієнт пропорційності – постійну приладу .

6. Аналогічно визначити поверхневий натяг для досліджуваного розчину при різних температурах. Побудувати графік залежності . Визначити  для різних концентрацій даного розчину при постійній температурі і побудувати графік залежності  від концентрації.

Контрольні запитання

1. Яка температура називається критичною?

2. Яка формула тиску викривленої поверхні рідини?

3. Яка методика визначення поверхневого натягу в даній роботі?

 

⇐ Предыдущая12131415161718192021Следующая ⇒

Поделиться: