Imię i nazwisko:	Wydział:	Grupa:	Nr ewidencyjny:
Temat: Napięcie powierzchniowe.		Data wykonania:	Data zaliczenia:

1. Cel ćwiczenia.

Oznaczenie napięcia powierzchniowego cieczy oraz obliczenie parachory.

2. Zasada pomiaru.

Napięcie powierzchniowe wyznaczamy metodą stalagmometryczną.

Metoda stalagmometryczna.

Siły adhezji na obwodzie wewnętrznym kapilary przeciwdziałają tworzeniu się kropel podczas wypływu cieczy spowodowanego grawitacją. Kropla odrywa się od wylotu kapilary w momencie, kiedy jej masa równoważy siły przylegania:

Jeżeli przez kapilarę przepływa ciecz o objętości v i gęstości d, a liczba powstających kropel jest równa z, to masa jednej kropli:

(2.3)

Do pomiaru napięcia powierzchniowego tą metodą służy stalagmometr. Jest to grubościenna kapilara o płasko oszlifowanym wylocie, zaopatrzona w zbiorniczek o znanej objętości v. Pomiar polega na oznaczeniu liczby kropel (z) cieczy o znanej gęstości - wartości te podstawia się do równania. Dokładne oznaczenie promienia kapilary jest bardzo trudne, dlatego metodę stalomometryczną stosuje się w pomiarach porównawczych, posługując się cieczą o znanym napięciu powierzchniowym.

3. Wykonanie pomiaru.

Przed rozpoczęciem pomiaru stalagmometr przemywamy mieszaniną chromową, a następnie kilkakrotnie wodą wodociągową i wodą destylowaną. Po umocowaniu stalagmometru pionowo w statywie zbiorniczek napełniamy wodą destylowaną i oznaczamy liczbę kropel spadających z kapilary pod­czas przepływu wody od górnej do dolnej granicy zbiornika (z_w). Pomiar wykonujemy co najmniej czterokrotnie. W taki sam sposób mierzymy 1iczbę spadających kropel badanej cieczy (z_x). Otrzymane wartości podstawiamy do równania (2.3):

dla wody:

dla badanej cieczy:

stąd:

Napięcie powierzchniowe wody i jej gęstość odczytujemy z tabeli.

Gęstość badanej cieczy d_x, oznaczamy dwiema metodami.

Metoda piknometryczna.

Piknometr jest to naczynie szklane zaopa­trzone w płaszcz powietrzny i termometr. W górnej części tego naczynia znajduje się kapilarna rurka przelewowa, dzięki której po napełnieniu i za­mknięciu piknometru objętość cieczy w naczyniu jest zawsze taka sama, a miarą gęstości tej cieczy jest jej masa na jednostkę objętości:

dla wody:

dla badanej cieczy:

Gęstość wody w temperaturze pomiaru odczytujemy z tabeli. Piknometr ważymy trzykrotnie, oznaczając kolejno:

1) masę suchego piknometru (m₁),

2) masę piknometru napełnionego wodą (m₂),

3) masę piknometru napełnionego cieczą z (m₃),

stąd

masa wody w objętości piknometru

masa cieczy x w objętości piknometru

Metoda refraktometryczna. Metoda refraktometryczna jest szybka i szczególnie przydatna, jeżeli dysponujemy małą ilością próbki, nadaje się jednak tylko do czystych cieczy o znanym wzorze strukturalnym cząsteczki. Wykorzystujemy tu addytywność refrakcji molowej.

We wzorze tym n, oznacza współczynnik załamania światła badanej cieczy, oznaczony za pomocą refraktometru, M - masę mo1ową, R_teoret - re­frakcję mo1ową oznaczoną na podstawie udziałów atomów, wiązań i pier­ścieni. Wartości R podano w tabeli.

---