Numer ćwiczenia: 16	Temat ćwiczenia: Wpływ stężenia i temperatury na lepkość roztworów.	Data wykonania doświadczenia: 21.10.2008r.
				Data oddania sprawozdania:4.11.2008r.
Grupa: C2	Imię i nazwisko: Katarzyna Sarnek	Nazwisko sprawdzającego:
Uwagi:		Ocena:

1. Cel doświadczenia:

Celem przeprowadzonego doświadczenia było zbadanie wpływu temperatury i stężenia na lepkość roztworów sacharozy.

2. Przebieg doświadczenia:

Wykonanie:

● Przygotowano trzy odważki sacharozy: 5,10,15 g.

● Odważki rozpuszczono w wodzie destylowanej w kolbach miarowych na 100cm³.

● Za pomocą piknometru wyznaczono gęstość wody destylowanej oraz każdego z przygotowanych roztworów sacharozy.

● Następnie w temperaturze pokojowej zmierzono czas opadania kulki w wiskozymetrze Hoepplera. Pomiary dokonano dla wody destylowanej oraz roztworów sacharozy.

● Dla roztworu sacharozy o stężeniu 15% i wody destylowanej zmierzono dodatkowo czas opadania kulki w wyższej temperaturze.

3. Zestawienie wyników:

Wyznaczenie gęstości za pomocą piknometru

W oparciu o znaną gęstość wody w temperaturze pomiaru ( 22°C ), obliczono objętość piknometru oraz gęstości sporządzonych roztworów sacharozy.

Skorzystano ze wzoru:

W obliczeniach wykorzystano dane:

• Masa pustego piknometru: m_p = 14,281g

• Masa piknometru z wodą: m_p+w = 44,267 g

• Masa wody w piknometrze: m_w = 44,267 - 14,281 = 29,986 g

• Gęstość wody w temp. 22^oC: d = 0,9978 g/cm³

• Objętość piknometru: V = m/d = 29,986/0,9978 = 30,052 cm³

C r-ru	mp + mr-ru	mr-ru	dr-ru
5%	44,841	30,560	1,0169
10%	45,409	31,128	1,0358
15%	45,980	31,699	1,0548

Pomiar czasu opadania kulki

Gęstość roztworów sacharozy w temperaturze 26^oC jak i 32 ^o C obliczono na podstawie gęstości roztworów w temperaturze 22^oC, zakładając, że wpływ temperatury na gęstość roztworu jest taki sam jak w przypadku wody.

T = 26 ^oC
Cr-ru [%]	dr-ru [g/cm^3] w T=22^oC		d r-ru [g/cm^3] w T=26^oC		t [s]	tśr [s]
woda	0,9978		0,9968		11,6	11,57
											11,6
											11,5
					5		1,0169		1,0159		12,6	12,57
											12,6
											12,5
					10		1,0358		1,0348		14,4	14,33
											14,3
											14,3
					15		1,0548		1,0538		16,4	16,40
											16,4
											16,4
T = 32 ^oC
Cr-ru [%]		dr-ru [g/cm^3] w T=26^oC		dr-ru [g/cm^3] w T=32^oC	t [s]	tśr [s]
woda		0,9968		0,9950	10,4	10,40
										10,4
										10,4
					15		1,0538		1,0519	14,5	14,56
										14,6
										14,6

4.Opracowanie wyników:

Lepkość badanych roztworów sacharozy.

Obliczono korzystając z tablicowych wartości gęstości i lepkości wody w różnych temperaturach.

Skorzystano ze wzoru:

W obliczeniach wykorzystano dane dla kulki:

• Masa kulki m = 4,4661 g

• Gęstość d = 2,233 g/cm³

• Stała: k=0,074886.

Temperatura = 26^oC
Cr-ru [%]	dr-ru [g/cm^3]	[cP]
woda	0,9968	0,8935
5	1,0159	0,9557
10	1,0348	1,0726
15	1,0538	1,2081

Wyniki obliczeń zestawiono w tabeli:

Temperatura = 32^oC
Cr-ru [%]	dr-ru [g/cm^3]	[cP]
woda	0,9950	0,8002
15	1,0538	1,0671

Na podstawie danych zawartych w tabeli narysowano wykres zależność lepkości roztworu od stężenia w temperaturze 26^oC.

Dla roztworu sacharozy o stężeniu 15% narysowano wykres zależności lepkości od temperatury.

Na podstawie równania Arrheniusa - Guzmána wyznaczono energię aktywacji lepkości:

gdzie: A, E - stałe charakterystyczne dla cieczy,

E - energia aktywacji lepkości.

Po wstawieniu danych do wzoru i zamianie stopni w skali Celsjusza na skalę Kelwina otrzymano:

5. Dyskusja wyników:

Z wykresu przedstawiającego zależność lepkości roztworu od stężenia wynika że lepkość jest funkcja liniową co potwierdza zgodność z prawem Einsteina. Co prawda występują pewne odstępstwa od liniowego przebiegu wykresu ale może być to spowodowane oddziaływaniami międzycząsteczkowymi roztworów koloidalnych oraz nieprecyzyjnym przygotowaniem roztworów (wartość stężenia może różnić się od oczekiwanego np. ze względu na niedokładne rozpuszczenie sacharozy). Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić ze lepkość zależy także od temperatury. Wraz ze wzrostem temperatury lepkość roztworu maleje w sposób wykładniczy zgodnie z wykładniczym równaniem Arrheniusa - Guzmána.

---