POMIAR STAŁYCH FIZYKOCHEMICZNYCH CIECZY

ACETON

1. Gęstość cieczy

Dane doświadczalne:

Masa pustego piknometru: 68,65g

Temperatura pomiaru: 22ႰC

Masa próbki substancji badanej z piknometrem 90,51g

Masa próbki wody z piknometrem: 96,34g

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 23⁰C

Masa wody w temperaturze pomiaru wynosi:

Objętość piknometru wynosi:

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

2. Pomiar napięcia powierzchniowego

A. Metoda pęcherzykowa:

Dane doświadczalne:

Poziom zerowy cieczy manometrycznej [mm]	0,7
Woda (h'0) [mm]	56
Substancja (h') [mm]	18,5

Napięcie powierzchniowe obliczam z wzoru

Od wartości podanych w tabeli odejmujemy zerowy poziom słupa cieczy w manometrze:

Podstawiając do wzoru wyznaczam wartość napięcia powierzchniowego substancji badanej:

Dane literaturowe: Błąd względny pomiaru:

B. Metoda stalagmometryczna:

Dane doświadczalne:

Liczba kropel badanej cieczy wypływającej ze stalagmometru (n)	Liczba kropel wody wypływających ze stalagmometru (n0)
87	40
86	39
85	40
86	40
85	40

Napięcie powierzchniowe obliczam ze wzoru:

Podstawiając do wzoru wyznaczam wartość napięcia powierzchniowego substancji badanej:

Dane literaturowe: Błąd względny pomiaru:

3. Obliczanie normalnej temperatury wrzenia

Ciśnienie atmosferyczne: 760,9mmHg

Wyznaczona doświadczalnie wartość temperatury wrzenia: 55,9ႰC

Stosunek
dla badanej cieczy: 0,0386

Podstawiając do wzoru:

otrzymujemy:

Dane literaturowe: Błąd względny:

56,2⁰C

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:	1,3599	1,3599	1,3599

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	0,78767	0,79
Napięcie powierzchniowe: A. metoda pęcherzykowa B. metoda stalagmometryczna	23,168· 10^-3J/m^2
			26,23· 10^-3J/m^2
Temperatura wrzenia	55,9 K	56,2 K
Współczynnik załamania światła	1,3599	1,3590

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).

MARTA CHEREK

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA

- 1 -

---