ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 9 ДОСЛІДЖЕННЯ В'ЯЗКОСТІ ДИСПЕРСНОЇ СИСТЕМИ

Мета роботи: вивчення структурно-механічних властивостей розчинів, ознайомлення з віскозіметріческім методом визначення в'язкості рідини і вивчення деяких закономірностей у зміні її реологічних властивостей.

Завдання: виміряти в'язкість ряду розчинів гліцерину, розрахувати різні види в'язкості (відносну, питому, приведену) і встановити їх залежність від концентрації системи. Визначити характеристичну в'язкість гліцерину в воді.

Прилади й матеріали: піпетки на 2, 5, 10 і 20 мл по 2 шт., Хімічні стаканчики на 50 мл - 6 шт., Капілярний віскозиметр Оствальда або Уббелоде, секундомір, пікнометр на 10 або 20 мл, термометр. Реактиви: СЗН 8 0З - 50%; дистильована вода.

Порядок виконання роботи

  • 1. Приготувати серію розчинів гліцерину з різною концентрацією. Для цього в 6 стаканчиків залити за допомогою піпеток розчин гліцерину і дистильовану воду в обсягах, зазначених в табл. 8.3.
  • 2. Для вимірювання в'язкості в роботі використовуються капілярні віскозиметри Оствальда або Уббелоде, по суті мало відрізняються між собою. Це U-подібна трубка в двома кульками - внизу і вгорі.

Від верхнього кульки відходить капіляр, що переходить у вузьку трубку (рис. 8.7). Яка визначається рідина в кількості 10-15 мл відібрати піпеткою з стаканчика і влити через широке коліно в нижній кулька. З помошью груші, прикріпленою до коліна з верхнім кулькою гумовою трубкою, піднімають рідину з нижнього у верхній кульку так, щоб рівень рідини був вище верхньої ризики а.

Після цього потрібно дуже швидко зняти гумову трубку і як тільки рівень вимірюваної рідини досягне позначки а , включити секундомір. Виміряти час, протягом якого рідина рухається від мітки а до мітки b в нижній частині верхнього кульки.

  • 3. Почати експеримент необхідно з розчинника - дистильованої води, щоб обійтися без знаходження постійної капіляра. Вимірювання часу закінчення кожної рідини провести по кілька разів і в табл. 8.3 записати середні значення показників.
  • 4. Щільність розчинів гліцерину виміряти пікномстрічсскі, тобто провести почергове зважування на аналітичних вагах всіх розчинів в піктометром.

При цьому треба обережно заливати розчин в пікнометр до мітки і стежити, щоб його зовнішня поверхня залишалася сухою. Результати зважування та визначення часу витікання рідини уявити викладачеві.

5. Розрахувати щільність розчинів гліцерину р по співвідношенню

в якому / і 0 - маса пікнометра; - його маса з водою і - з розчином гліцерину.

Таблиця 8.3

Експериментальні та розрахункові дані опр еделенія в'язкості

показники

номер стаканчика

1

2

3

4

5

6

Об `єм

гліцерину, мл

0

2

5

10

15

20

Обсяг води, мл

20

18

15

10

5

0

Концентрація розчину з ,%

час

закінчення

г, з

ср

маса

пікнометра, кг

77, мПас

11

'отн

V

11

'пр

Щільність води з урахуванням температури досвіду приведена

в табл. 8.1. Для визначення температури досить виміряти се тільки у води, заливши воду в велику склянку. Термометр повинен перебувати у воді кілька хвилин.

6. Для розрахунків експериментальних значень в'язкості розчинів гліцерину використовувати рівняння (8.2). В'язкість води в залежності від температури досвіду приведена в табл. 8.1.

У найпростішому випадку можна прийняти умову, що щільності розчинів близькі Тоді для визначення в'язкості можна використовувати

спрощене співвідношення

  • 7. Оцінити вплив точності визначення щільності розчину на експериментально знайдені значення в'язкості, порівнявши результати розрахунків за формулами (8.2) і (8.3).
  • 8. Розрахувати відносну t l QmH > питому tj ^ і наведену

ij n p в'язкості за формулами

9. Побудувати графік залежності наведеної в'язкості від концентрації розчину = / (с) і екстраполяцією на ординату при /? = 0 знайти

характеристическую в'язкість rj x гліцерину в воді.

10. Вважаючи в'язкість адитивним властивістю, розрахувати теоретичні значення f 1 me () f) розчинів гліцерину різної концентрації

але формулою

в якій // j і // 2 - в'язкість води і гліцерину; і - молярний частки води і гліцерину, які визначаються як,

де і п . - число молей води і гліцерину в розчині.

Результати розрахунків занести в табл. 8.4.

Таблиця 8.4

Визначення похибки вимірювань вязкості_

показники

номер стаканчика

1

2

3

4

5

6

Концентрація розчину с,%

Л ' 2

//, мПа-с (по табл. 8.2)

//, мПа-с 'теор

?%

І. Оцінити достовірність експерименту, розрахувавши значення відносної похибки ? але формулою

в якій t] - експериментально знайдене значення в'язкості при відповідній концентрації (дані табл. 8.3). Величина е за наведеною формулою може бути позитивною або негативною. З урахуванням знака ? обчислити середнє значення відносної похибки дослідів

12. Завершити звіт аналізом отриманих результатів.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >