I. Cel ćwiczenia
Celem przeprowadzonego przez nas ćwiczenia było wyznaczenie temperatury krzepnięcia środka pianotwórczego Finiflam A3F/A.
II. Opis metody pomiarowej
Układ pomiarowy składa się z ultratermostatu chłodzącego z kontrolerem cyfrowym, wypełnionego cieczą niskokrzepnącą, kriometru z sondą temperatury, termometru oporowego oraz komputera z oprogramowaniem rejestrującym.
Pomiary rozpoczęliśmy od napełnienia kriometru środkiem pianotwórczym Finiflam A3F/A. Objętość próbki wynosiła 5 cm3. Termostat został ustawiony na -25 °C. Częstotliwość pomiarów wynosiła 15 s.
Temperaturę krzepnięcia odczytuje się z wykresu chłodzenia środka pianotwórczego.
III. Obliczenia
Wyznaczenie gęstości środka pianotwórczego Finiflam A3F/A
W celu wyznaczenia gęstości środka pianotwórczego należało w pierwszej kolejności wyznaczyć objętość naczynia pomiarowego. Dokonaliśmy tego napełniając naczynie wodą destylowaną, mierząc jej temperaturę, a następnie odczytując gęstość wody w danej temperaturze z tablic fizycznych. Objętość naczynia wyznaczamy ze wzoru na objętość $\rho = \frac{m_{c}}{V_{n}}$.
mw = 29, 882 g
t = 26 C
$$\rho_{w} = 996,7840\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$$
$$V_{n} = \frac{m_{w}}{\rho_{w}} = \frac{0,029662\ kg}{996,7840\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}} = 0,0000299784\ m^{3}$$
msr = 29, 863 g
$$\rho_{sr} = \frac{m_{sr}}{V_{n}} = \frac{0,029863\ kg}{0,0000299784\ m^{3}} = 996,1506\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$$
IV. Wykresy
V. Charakterystyka badanego środka
Finiflam A3F/A
Charakterystyka chemiczna: środek pianotwórczy
Postać: ciecz, kolor bursztynowy
Wartość pH (w 20 °C): 7-8
Temperatura krzepnięcia: -15 °C
Gęstość (w 20 °C): 1,01-1,05 g/cm3
Lepkość (w 20°C): 2,2 mm2/s
Zalecane stężenie: 3 %
VI. Wnioski końcowe
Celem naszego ćwiczenia było zbadanie temperatury krzepnięcia środka pianotwórczego Finiflam A3F/A. W badaniu nie udało nam się ustalić temperatury krzepnięcia środka pianotwórczego. Analizując wykres nie znaleźliśmy żadnych oznak pełnego zakrzepnięcia badanej próbki (temperatura nie ustaliła się nawet na chwilę). Na wykresie widać jednak wyraźnie wartości temperatur, przy których rozpoczęło się krzepnięcie pewnych składników badanego środka pianotwórczego (jak wiadomo środki pianotwórcze są to wieloskładnikowe kompozycje, w których dobór składników ma na celu między innymi zachowanie odpowiednio niskiej temperatury krzepnięcia; mimo to niektóre komponenty zamarzają szybciej niż pozostałe); temperatury te to w przybliżeniu -12 °C oraz -15 °C. Dlatego za temperaturę początku krzepnięcia przyjmujemy -12 °C. Równocześnie jest to minimalna temperatura stosowania środka Finiflam A3F/A.
Porównując otrzymane wyniki z danymi producenta może stwierdzić, że obie wartości gęstości i temperatury krzepnięcia środka nie pokrywają się. W przypadku gęstości sądzimy, że jest to wynikiem obecności dużej liczby pęcherzyków powietrza w badanej objętości środka pianotwórczego. Porównanie temperatury krzepnięcia jest utrudnione ze względu na fakt, że nie udało nam się uzyskać w badaniu pełnego zakrzepnięcia próbki. Możemy odnieść się jedynie do temperatury początku krzepnięcia środka. Jest ona wyższa od temperatury krzepnięcia podanej przez producenta. Poniżej tej temperatury rozpoczyna się krzepnięcie jednego ze składników środka co może negatywnie wpływać na jego właściwości.