POMIAR STAŁYCH FIZYKOCHEMICZNYCH CIECZY

METANOL

1. Gęstość cieczy

Dane doświadczalne:

Masa pustego piknometru: 63,93g

Temperatura pomiaru: 23ႰC

Masa próbki substancji badanej z piknometrem 84,44g

Masa próbki wody z piknometrem: 89,98g

1. Kalibracja piknometru:

Posługując się danymi tablicowymi zależności gęstości wody od temperatury sporządzam wykres:

t [ႰC]	d^t(H2O)
0	0,999841
3,98	0,999973
10	0,999701
20	0,998207
25	0,997048
30	0,995651

Z otrzymanego wykresu wynika, że w zakresie temperatur 20 - 25ႰC możemy z dobrym przybliżeniem przyjąć liniową zależność gęstości wody od temperatury. Zakładając liniowy spadek gęstości wody w zależności od temperatury wyliczamy przyrost gęstości wody odpowiadający przedziałowi temperatur 2ႰC w przedziale temperatur 20 - 25 ႰC:

Wyznaczona na podstawie obliczonego przyrostu gęstość wody w temperaturze pomiaru = 23ႰC wynosi:

w temperaturze 23ႰC

Masa wody w temperaturze pomiaru wynosi:

Objętość piknometru wynosi:

2. Wyznaczanie gęstości cieczy: Dane literaturowe: Błąd względny pomiaru:

2. Pomiar napięcia powierzchniowego

Dane doświadczalne:

Poziom zerowy cieczy manometrycznej (wody)					0,7 mm
	Pomiar 1	Pomiar 2	Pomiar 3	Pomiar 4	Pomiar 5
Woda (h'0) [mm]	48,3	48,2	48,2	48,2	48,2
Substancja (h') [mm]	13,9	13,9	13,8	13,8	13,8

Napięcie powierzchniowe obliczam z wzoru

Przyjmując średnią pomiarów wysokości słupa cieczy manometrycznej h i h₀ otrzymujemy:

Od wyznaczonych średnich wartości odejmujemy zerowy poziom słupa cieczy w manometrze:

podstawiając do wzoru wyznaczam wartość napięcia powierzchniowego substancji badanej:

Dane literaturowe: Błąd względny pomiaru:

3. Obliczanie normalnej temperatury wrzenia

Ciśnienie atmosferyczne: 755,4mmHg

Wyznaczona doświadczalnie wartość temperatury wrzenia: 64,5ႰC

Stosunek
dla badanej cieczy: 0,035

Podstawiając do wzoru:

otrzymujemy:

Dane literaturowe: Błąd względny:

64,65

4. Współczynnik załamania światła

Współczynnik załamania światła wyznaczamy bezpośrednio metodą refraktometryczną. Dla kolejnych trzech pomiarów wyniósł on:

	Pomiar 1	Pomiar 2	Pomiar 3
Współczynnik załamania światła:	1,330	1,330	1,330

Współczynnik załamania światła wynosi:

Dane literaturowe:

Zakładając zaniedbywalny wpływ różnicy temperatur na wartość współczynnika załamania światła, oraz 100% czystość próbki wyznaczam błąd względny pomiaru:

5. Oznaczanie czystości substancji

Zakładając bezbłędny odczyt wartości współczynnika załamania światła oraz zaniedbywalny wpływ różnicy temperatur pomiędzy danymi tablicowymi a temperaturą pomiaru w doświadczeniu, możemy określić czystość badanej próbki na podstawie analizy współczynnika załamania światła:

Próbka zawiera więc:

zanieczyszczeń

6. Zestawienie otrzymanych wyników dla metanolu

	Dane doświadczalne	Dane literaturowe
Gęstość	0,7854	0,7866
Napięcie powierzchniowe
Temperatura wrzenia	64,65 K	64,65 K
Współczynnik załamania światła	1,330	1,327

7. Dyskusja błędu

W przypadku pomiaru temperatury wrzenia i współczynnika załamania światła dokładność pomiaru związana jest z bezwładnością ludzkiego oka podczas odczytu wartości ze skali.

Podczas pomiaru gęstości cieczy niewielki błąd popełniamy przyjmując liniową zależność gęstości cieczy (wody) od temperatury w interesującym nas przedziale temperatur.

Największy błąd popełniamy podczas pomiaru napięcia powierzchniowego cieczy odczytując na skali manometrycznej wysokość słupa wody (natychmiastowe cofanie się słupa cieczy manometrycznej po wypchnięciu pęcherzyka powietrza w badanej cieczy). Dodatkowy błąd pomiaru wynika z założeń upraszczających metody (pominięcie wpływu ciśnienia atmosferycznego nad cieczą manometryczną).

JAN RÓŻYCKI

TECHNOLOGIA CHEMICZNA

- 2 -

---