ćwiczenie 20 (obliczenia)

1.Zestawiam wyniki pomiarów:






tab1-zawiera zestawione wyniki pomiarów dokonanych za pomocą manometru






objętość Różnica poziomów cieczy w manometrze[mm]





roz.bazowego h1 h2 h3 h średnie


0 76 78 77 77,00


5 71 71 69 70,33


10 63 63 62 62,67


15 59 60 61 60,00


20 55 56 55 55,33


25 53 54 53 53,33


30 50 49 51 50,00


35 47 48 46 47,00


50 42 42 42 42,00










Cpocz= 1mol/dm^3





t= 22,3 C













2.Obliczam stężenie związku powierzchniowo czynnego[mol/m^3]






Stęzenia przygotowanych roztworów zpcz obliczam z wzoru

C=Cmax*Vbaz/Vkol



Cmax-stężenie roztworu bazowego[mol/m^3]






Vbaz-uzyta objętość roztworu bazowego[cm^3]






Vkol-objętość kolby w której przygotowaliśmy roztwory[cm^3]

tab2-zawiera obliczone stężenia przygotowanych roztworów



nr.roztworu objętość zużytegorb[cm^3] stężenie zpcz[mol/m^3]




woda 0 0




1 5 100




2 10 200




3 15 300




4 20 400




5 25 500




6 30 600




7 35 700




8 50 1000












1mol/dm^3= 1000mol/m^3













v=5 C=5*1000/50 100




v=10 C=10*1000/50 200




v=15 C=15*1000/50 300




v=20 C=20*1000/50 400




v=25 C=25*1000/50 500




v=30 C=30*1000/50 600




v=35 C=35*1000/50 700












3.Posługując się ekstrapolacją wyznaczam wartość napięcia powierzchniowego czystej wody w t=22.3






zakładam liniową zależność napięcia powierzchniowego w zakresie temperatur 22-23






T[C] nap powierzchniowe[N/m]*1000





22 72,44





23 72,28





22,3 72,39
































4.Obliczam napięcie powierzchniowe badanych roztworów wykorzystując następującą zależność:sx=swody22,3*(hx/hwody22,3)














sx-napięcie powierzchniowe badanego roztworu[N/m]






swody22,3-napięcie powierzchniowe wody w T=22,3






hx-różnica poziomów dla roztworu badanego[mm]






hwoda22,3-róznica poziomów w manometrze dla wody destylowanej[mm]














s1= 72,39*(e7/77)= 66,12 [N/m]*1000



s2= 72,39*(e8/77)= 58,91 [N/m]*1000



s3= 72,39*(e9/77)= 56,41 [N/m]*1000



s4= 72,39*(e10/77)= 52,02 [N/m]*1000



s5= 72,39*(e11/77)= 50,14 [N/m]*1000



s6= 72,39*(e12/77)= 47,01 [N/m]*1000



s7= 72,39*(e13/77)= 44,19 [N/m]*1000



s8= 72,39*(e14/77)= 39,49 [N/m]*1000











5.Sprawdzam dla jakich stężeń spełniony jest warunek:1<<bC






a)Równanie Szyszkowskiego przedstawia zależność między obniżeniem napięcia powierzchniowego (Ds) roztworu związku powierzchniowo czynnego(s) w stosunku do napięcia powierzchniowego czystego rozpuszczalnika(so)-(w naszym przypadku czystej wody destylowanej) a stężeniem związku powierzchniowo czynnego(C):















Ds=so-s=aln(1+bC)





gdzie:a i b są stałymi






Przy dużych stężeniach substancji powierzchniowo czynnej (gdy iloczyn bC jest znacznie większy od jedności) w powyższym równaniu można zaniedbać jedność otrzymując w ten sposób uproszczone równanie o następującej postaci:























Ds=aln(bc)





Po odpowiednim przekształceniu otrzymujemy równanie prostej:















deltaO=LlnB+LlnC





Z zapisu tego wynika,że przy dużych wartościach stężenia obniżenie napięcia powierzchniowego jest liniową funkcją logarytmu ze stężenia.














przyjmując następujące oznaczenia:






y=deltaO






A=Lln(B)






B=L






x=ln( C)






otrzymuję następującą postać równania:






y=A+B*x






b)obliczam wartości niezbędne do wykonania wykresu:






tab3-zawiera obliczone wartości niezbędne do wykonania wykresu


obniżenie napięcia pow


stężenie lnC nr.roztworu nap. Powierzchniowe[N/m]*1000 w stos do czystej wody-deltaO


0 ---------------------------------------------- woda 72,39 0


100 4,605 1 66,12 6,27


200 5,298 2 58,91 13,48


300 5,704 3 56,41 15,98


400 5,991 4 52,02 20,37


500 6,215 5 50,14 22,25


600 6,397 6 47,01 25,38


700 6,551 7 44,19 28,20


1000 6,908 8 39,49 32,90


c)wykonuję wykres deltas=f(lnC)































































































































6)Z wykresu deltaO=f(lnC) łatwo zauważyć że 2pierwsze punkty odchylają się od linii trendu pozostałych punktów.Pozwala to przypuszczać,że przy stężeniach im odpowiadających iloczyn BC nie jest dostatecznie duży,wobec czego zaniedbanie jedności wrównaniu śzyszkowskiego dla tych punktów spowodowałoby znaczny błąd.Tak więc do obliczeń metodą najmniejszych kwadratów wykorzystam sześć ostatnich punktów














a)obliczam współczynniki prostej






tab4-zawiera wartości niezbędne do obliczenia współczynników równania prostej



(lnC-srlnC)^2 lnC^2 lnC*deltaO
ln(C ) deltaO lnC-srlnC deltaO-srdeltaO (lnC-srlnC)*(deltaO-srdeltaO) 0,34868 32,533 0,09116
5,704 0,01598 -0,590 -0,00820 0,00484 0,09169 35,898 0,12204
5,991 0,02037 -0,303 -0,00381 0,00115 0,00635 38,621 0,13827
6,215 0,02225 -0,080 -0,00193 0,00015 0,01054 40,921 0,16238
6,397 0,02538 0,103 0,00120 0,00012 0,06595 42,917 0,18477
6,551 0,02820 0,257 0,00402 0,00103 0,37636 47,717 0,22730
6,908 0,03290 0,613 0,00872 0,00535 0,89957 238,607 0,92591
suma


0,01266


37,766






srlnC= 6,294





deltasr= 0,0241822













B= 0,01407





A= -0,06438





b)obliczam współczynnik korelacji liniowej dla rozważanego zakresu






tab5-zawiera wartości niezbędne do obliczenia r














lnC deltaOobser (deltaOobs-srdeltaOobs)^2 deltaOobliczone (delta obliczone-deltaOsrobli)^2


5,704 0,01598 0,00006724 0,01587 6,903E-05


5,991 0,02037 0,00001454 0,01992 1,815E-05


6,215 0,02225 0,00000373 0,02306 1,256E-06


6,397 0,02538 0,00000144 0,02563 2,087E-06


6,551 0,02820 0,00001617 0,02780 1,306E-05


6,908 0,03290 0,00007608 0,03281 7,452E-05




średnia 0,0241822 -------------------------------



suma 0,00017921
1,781E-04











r^2=sumrozobl/sumrozobser






r^2= 9,938E-01





r= 0,9969












6.Znając parametry prostej y=A+Bx dla prostoliniowego zakresu zależności deltao=f(lnC) łatwo mogę wyliczyć stałe równania Szyszkowskiego














alfa=B






alfa= 0,01407 [N/m]




A=alfaln(beta)






beta=exp[A/alfa)


0,00121


beta= 0,01030 [m^3/mol]








12,95


7.Obliczam teoretyczne wartości obniżenia napięcia powierzchniowego na podstawie r-nia Szyszkowskiego


8,49






4,79


tab6-zawiera obliczone na podstawie równania Szyszkowskiego wartości obniżenia napiecia powierzchniowego


3,56


oraz wyliczone wczesniej doswiadczalne obnizenie napiecia powierzchniowego w stosunku do czystej wody














stezenie lnc 1+beta*C ln(1+beta*c) deltaOobliczone z r Sz delta wyzn dosw w stos do cz wody

0 -------------- 1 0 0 0

100 4,605 2,02995 0,70801 0,00996 0,00627

200 5,298 3,05991 1,11838 0,01574 0,01348

300 5,704 4,08986 1,40851 0,01982 0,01598

400 5,991 5,11981 1,63312 0,02298 0,02037

500 6,215 6,14976 1,81641 0,02556 0,02225

600 6,397 7,17972 1,97126 0,02774 0,02538

700 6,551 8,20967 2,10531 0,02962 0,02820

1000 6,908 11,29953 2,42476 0,03412 0,03290









8.Obliczam stezenie subst pow czynnej w warstwie powierzchniowej roztworu

z wzoru............



wyprowadzenie wzoru






przeprowadzajac rozniczkowanie r-nia Szyszkowskiego po dC

otrzymuje nastepujaca postac ..............



podstawiam teraz prawa strone otrzymanego r-nia do r-nia izotermy adsorpcji Gibbsa,które ma nastepujaca postac.....





W wyniku czego uzyskuje prosta zaleznosc za pomoca ktorej obliczam stezenie substancji powierzchniowo czynnej w warstwie powierzchniowej






tab7-zaw wartosci niezbedne do obliczenia r














stezenie beta*c 1+beta*c beta*c/(1+beta*c) r


0 0 1 0 0


100 1,02995 2,02995 0,50738 2,90640176259375E-06


200 2,05991 3,05991 0,67319 3,85623553855577E-06


300 3,08986 4,08986 0,75549 4,32767428453584E-06


400 4,11981 5,11981 0,80468 4,6094342939395E-06


500 5,14976 6,14976 0,83739 4,79681685654654E-06


600 6,17972 7,17972 0,86072 4,93043819112748E-06


700 7,20967 8,20967 0,87819 5,03053231328269E-06


1000 10,29953 11,29953 0,91150 5,22133164111322E-06










alfa/RT= 0,0000057283













9.Przy bardzo duzych stezeniach(warunki graniczne BC>>1) ,kiedy powierzchnia miedzyfazowa jest wysycona zpcz,to w mianowniku możemy pominac jedynke otrzymujac w ten sposób zaleznosc na graniczny nadmiar powierzchniowy r














r= 5,72828025543316E-06













10.Znajac wartosc r możemy obliczyc powierzchnie So ,która przypada na czesc hydrofilowa czasteczki spcz















So= 2,89843042058057E-19













BC= 3,1





Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Cwiczenie 1 Zakres obliczeń modelowych 27.02.2013, Polibuda, OŚ, Semestr VI, Gospodarka odpadami
cwiczenie 1 tresc obliczenia
Ćwiczenie 20
Cwiczenie 20 wzor sprawozdania id 125264
Ćwiczenie nr 3 Obliczenia nr1
Cwiczenie 20, omowienie
Ćwiczenie1 20, TiR UAM II ROK, Informatyka
Cwiczenia 20-folie, Wykłady, Makroekonomia, makra, Makroekonomia, slajdy ćwiczenia
KINEZYTERAPIA ĆWICZENIA 1 20.02.2008- czucie wibracji, Kineza
Ćwiczenie 20
Ćwiczenia z 20.03.2011 (niedziela) A. Szczepanek, UJK.Fizjoterapia, - Notatki - Rok I -, Biofizyka
Cwiczenie 12 Obliczanie statecznosci danych metoda Fp Maslowa
elek, 20+, Ćwiczenie 20
20 obliczenia, Technologia chemiczna, semestr 2, Fizyka, Laboratorium, laboratoria fizyka bincia
Z Ćwiczenia 20.04.2008, Zajęcia, II semestr 2008, Teoria informacji i kodowania
ĆWICZENIE 20, Transport i Logistyka (AM) 1 (semestr I), Fizyka, fiza laborki (rozwiązania), Laborki,
cwiczenie 20
cwiczenia 4 20.11.2007, notatki, penik, szkoła, adm 1, Nauka Administracji, Nauka Administracji- ćwi

więcej podobnych podstron