ВИМІРЮВАННЯ ПОВЕРХНЕВОГО НАТЯГУ В ЛАБОРАТОРНОМУ ПРАКТИКУМІ

У лабораторному практикумі для визначення поверхневого натягу рідини використовується метод Ребіндера - найпоширеніший, найбільш зручний і універсальний метод визначення, заснований на законі Лапласа (інакше метод максимального тиску газу в бульбашці, який проскакує в досліджуваній рідині). Тому розглянемо докладніше деякі практичні аспекти цього методу.

Мал. 2.5. Установка для визначення поверхневого натягу

Установка для визначення поверхневого натягу складається з робочого судини з капіляром, додаткового судини (ділильної воронки), призначеного для створення бульбашок газу на кінчику капіляра, манометра і системи шлангів (рис. 2.5).

Для того, щоб визначити поверхневий натяг, потрібно виміряти тиск повітря в бульбашці, який утворюється на кінчику капіляра, зануреного в рідину, зривається з нього і розриває поверхню рідина при схлопива- ванні. Це тиск визначають за допомогою манометра.

У ретельно промитий (разом з капіляром) робочий посудину потрібно залити дистильованої води і закрити його пробкою, в яку вмонтований капіляр.

Рівень води, що заливається повинен забезпечити невелике занурення зрізу капіляра, при цьому в капілярі має бути видно воду (1-2мм), проте капіляр не повинен бути надто втопленим в рідину. Для створення розрядження в робочому посудині в ділильну воронку заливається вода і відкривається кран, швидкість витікання води з ділильної воронки регулюють так, щоб час проскока бульбашки повітря в капілярі становило 10-20 секунд.

У момент проскакування бульбашки повітря з капіляра через поверхню рідини відбувається зміна тиску в системі, яке фіксується за максимальною різниці рівнів рідини в манометрі. Рекомендується брати відлік по самому верхньому рівню в одній трубці манометра і самому нижньому в інший і записувати суму цих показань. Після цього закрити кран ділильної воронки, а потім повторити досвід, знову формуючи бульбашки повітря, що зриваються з кінчика капіляра. Необхідно проводити вимірювання тиску не менше трьох разів, щоразу записуючи їх в таблицю (брати в розрахунок середнє значення).

Необхідно стежити за герметичністю з'єднання посудин і пробки, в яку вмонтований капіляр. Вага описані дії з підготовки робочого судини до роботи і вимірам поширюються на роботу з будь-якими іншими рідинами. При заміні розчину одного ПАР на інший необхідно ретельно промивати посудину і капіляр водою. Промивання проводити до тих пір, поки показання на манометрі не відповідатимуть показаннями для води, отриманим на початку роботи.

При розрахунку поверхневого натягу формула (2.5) використовується у вигляді а = К Р. Константу капіляра визначають окремо, на початку або в кінці роботи, попередньо ретельно промивши капіляр.

При виконанні експерименту необхідно враховувати температурну залежність поверхневе натягнення води (табл. 2.2).

Таблиця 2.2

Залежність поверхневого натягу води ог температури

Поверхневий натяг води при інших температурах в зазначеному інтервалі знаходять інтерполяцією або розраховують але співвідношенню

Розмірність поверхневого натягу, що розраховується по цьому співвідношенню, становить мДж / м ² .