Fizyka82 (10)


POLITECHNIKA WROCŁAWSKA WROCŁAW 18.11.1997

Temat : Wyznaczanie stężenia roztworu cukru za pomocą sacharymetru

Wykonawcy:

Sameh Al. Saqoor

Akram Al. Shool

1. Wiadomości ogólne.

1.1 Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie ze zjawiskiem skręcenia płaszczyzny polaryzacji , budową i działaniem sacharymetru oraz wyznaczanie stężenia cukru w roztworach.

1.2 Opis teoretyczny.

W doświadzczeniu wykorzystuje się falową naturę światła , która mówi , że światło jest falą elektromagnetyczną w której wektory pola elektrycznego 0x01 graphic
i pola magnetycznego 0x01 graphic
drgają w płaszczyznach prostopadłych do kierunku rozchodzenia się fali. W związku z tym można otrzymać światło spolaryzowane. Można to zrobić kilkoma sposobami : przez odbicie , załamanie , przez wykorzystanie zjawiska selektywnego pochłaniania i zjawiska dwójłomności. Ostatni sposób ( zjawisko dwójłomności światła ) wykorzystany jest w doświadczeniu.

Promień świetlny przechodząc przez kryształ jednoosiowy ( w naszym przypadku szpat islandzki zwany nikolem ) rozdziela się na dwa promienie całkowicie spolaryzowane. Jeżeli wiązkę światła przepuścimy przez dwa skrzyżowane nikole ( polaryzator i analizator ) , to ulegnie ona całkowitemu wygaszeniu. Jeżeli między nikole wstawimy np.: roztwór cukru w wodzie , to pole widzenia ulegnie rozjaśnieniu. Ponowne zaciemnienie można uzyskać przez obrót analizatora o pewien kąt. Substancje skręcające płaszczyznę polaryzacji nazywamy substancjami aktywnymi optycznie.

Kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji zależy od rodzaju ciała , stęzenia roztworu , od grubości warstwy skręcającej i wyraża się wzorem :

0x01 graphic
, gdzie :

- kąt skręcenia płaszczyzny ,

0x01 graphic
- właściwa zdolność skręcania ,

d - grubość warstwy skręcającej ,

c - stężenie roztworu.

Do pomiaru kąta skręcania płaszczyzny polaryzacji używa się polarymetrów. Polarymetry używane do wyznaczania stężenia cukru w roztworze nazywane są sacharymetrami.

1.3 Układ pomiarowy.

0x01 graphic

P - polaryzator R - naczynie z badanym roztworem A - analizator

2. Wyniki pomiarów.

2.1 Woda destylowana.

LP.

w [ ]

1.

78,50

2.

78,60

3.

78,56

4.

78,69

5.

78,57

6.

78,66

7.

78,78

8.

78,25

9.

78,84

10.

78,56

<śr>

78,601

2.2 Roztwór o stężeniu 15 %.

LP.

15 [ ]

15 = 15 - w [ ]

15

0d

0d

1.

97,50

18,899

0,15

126

0,996

2.

97,60

18,999

0,05

126,66

0,336

3.

97,44

18,839

0,21

125,6

1,396

4.

97,90

19,299

0,25

128,66

1,664

5.

97,80

19,199

0,15

128

1,004

6.

97,78

19,179

0,13

127,86

0,864

7.

97,44

18,839

0,21

125,6

1,396

8.

97,60

18,999

0,05

126,66

0,336

9.

97,56

18,959

0,09

126,4

0,596

10.

97,88

19,279

0,23

128,52

1,524

<śr>

97,65

19,049

0,152

126,993

1,0112

2.3 Roztwór X.

LP.

x [ ]

x = x - w [ ]

x

cx [ % ]

1.

87,23

8,629

0,223

2.

86,80

8,199

0,207

3.

87,00

8,399

0,007

4.

86,82

8,219

0,178

5.

86,84

8,239

0,167

6.

87,14

8,539

0,133

7.

87,19

8,589

0,183

8.

87,20

8,599

0,193

9.

86,93

8,329

0,077

10.

86,92

8,319

0,087

<śr>

87,007

8,406

0,1464

6,62

2.4 Roztwór Y.

LP.

Y [ ]

Y = Y - w [ ]

Y

cY [ % ]

1.

92,00

13,399

0,056

2.

92,23

13,629

0,174

3.

92,18

13,579

0,124

4.

92,12

13,519

0,064

5.

91,89

13,289

0,166

6.

91,95

13,349

0,106

7.

91,92

13,319

0,136

8.

92,06

13,459

0,004

9.

91,93

13,329

0,126

10.

92,28

13,679

0,224

<śr>

92,056

13,455

0,118

10,6

2.5 Rozwór Z.

LP.

z [ ]

z = z - w [ ]

z

cz [ % ]

1.

102,50

23,899

0,03

2.

102,68

24,079

0,21

3.

102,43

23,829

0,04

4.

102,35

23,749

0,12

5.

102,25

23,649

0,22

6.

102,52

23,919

0,05

7.

102,49

23,889

0,02

8.

102,40

23,799

0,07

9.

102,56

23,959

0,09

10.

102,52

23,919

0,05

<śr>

102,47

23,869

0,09

18,8

3. Przykładowe obliczenia.

0x01 graphic

4. Analiza błędów.

0x01 graphic

4.1 Roztwór X.

0x01 graphic

4.2 Roztwór Y.

4.3 Roztwór Z.

5. Uwagi i wnioski.

5.1 Dzięki zastosowaniu kątomierza z noniuszem i szkła powiększjącego do odczytu kąta skręcenia płaszsczyzny polaryzacji pomiary mogły być wykonane z dokładnością do 0,01.

5.2 Poza wodnym roztworem cukru substancjami aktywnymi optycznie są takie substancje jak : roztwór kwasu winnego , ciała krystaliczne - kwarc , cynober ( siarczek rtęci ) , czyste ciecze - terpentyna , nikotyna.

5.3 W doświadczeniu światło sodowe ( monochromatyczne ) ponieważ współczynnik 0 jest zależny od długości fali świetlnej.

5.4 Błąd systematyczny wprowadzało kontrowanie podziałki kątomierza.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Fizyka 4 9 10
Fizyka 10
FIZYKA (10)
fizyka 10+
Fizyka 10
Fizyka 10 PP
Fizyka 2 10 czastki elementarne
Fizyka W 10 Uz a
Fizyka 10
AGH e-Fizyka 10 Relatywistyka i fizyka jądrowa, Fizyka i Fizyka chemiczna
fizyka! 10 09
Fizyka81 (10)
Fizyka 4 9 10
FIZYKA1 (10) DOC
Fizyka 10

więcej podobnych podstron