Jacek Olender, I rok KiR

ĆWICZENIE V - SPRAWOZDANIE

Część praktyczna

Ćwiczenie 5a

Temat: Badanie właściwości kapilarnych materiałów porowatych. Oznaczanie zdolności kapilarnego wznoszenia się wody w materiałach porowatych.

Podpunkt A: Badanie wpływu rodzaju materiału porowatego na podciąganie kapilarne i nasiąkliwość wodą.

Mając do dyspozycji:

- próbki materiałów porowatych – cegły i wapienia – o wymiarach 5x5x5cm

- wodę destylowaną

- krystalizatory

- stoper

Wykonano następujące czynności:

- Zwarzono próbki, otrzymując następujące wyniki: cegła – 184,13g, wapień – 194,53g

- Zaznaczono na próbkach podziałkę wysokości, co 1cm.

- Zanurzono próbki na 1cm w wodzie, utrzymywano ten poziom przez cały czas trwania pomiarów

-Zmierzono czas podciągania kapilarnego na każdy kolejny centymetr, wyniki przedstawiono w tabeli.

Materiał	Czas wznoszenia kapilarnego na wysokość:
	1cm	2cm	3cm	4cm
Cegła	2:36 min	8:01 min	15:13 min	20:29 min
Wapień	1:56 min	5:40 min	11:08 min	17:45 min

Obserwacje

Woda w próbce wapienia podnosi się znacznie szybciej niż w próbce cegły.

Wnioski

Można z tego wnioskować, iż pory wapienia maja większą średnicę niż pory cegły. Spowodowało to większe tempo podciągania wody, prawdopodobnie spowoduje też większe tempo schnięcia tego materiału.

Podpunkt B: Określanie nasiąkliwości wagowej próbek

Zwarzono próbki materiałów porowatych suchych, następnie tuż po podciąganiu kapilarnym, po czym kolejno po 1h i po 24h nasiąkania w pełnym zanurzeniu. Otrzymano następujące wyniki:

Masa próbek suchych: cegła – 184,13g, wapień – 194,53g

Masa próbek po podciąganiu kapilarnym: cegła – 212,50g, wapień – 223,88g

Masa próbek po godzinie: cegła – 216,63g, wapień – 226,04g

Masa próbek po 24 godzinach: cegła – 218,51g, wapień – 227,55g

Ze wzoru: , gdzie;

N – nasiąkliwość wagowa

M – masa próbki suchej

M_H2O – Masa próbki nasyconej wodą

Obliczono nasiąkliwość wagową. Wyniki przedstawiono w tabeli.

Materiał	Nasiąkliwość wagowa
	Po podciąganiu	Po 1 godzinie	Po 24 godzinach
Cegła	15,41%	17,65%	18,67%
Wapień	15,21%	16,32%	17,09%

Obserwacje

Cegła nasiąka w stopniu wyraźnie większym niż wapień

Wnioski

Można z tego wnioskować, iż cegła jest materiałem bardziej porowatym niż wapień.

Ćwiczenie 5b

Temat: Badanie właściwości kapilarnych materiałów porowatych. Oznaczanie zdolności kapilarnego wznoszenia się rozpuszczalników organicznych w materiałach porowatych.

Podpunkt A: Badanie wpływu rodzaju cieczy na szybkość podciągania kapilarnego

Mając do dyspozycji:

- dwie próbki wapienia o wymiarach: nr 1 – 5x4,9x4,8 cm oraz nr 2 – 4,8x4,9x4,9 cm

- rozpuszczalniki organiczne – roztwory wodne karboksymetylocelulozy o stężeniach 0,05% i 0,1%

- krystalizatory

- stoper

Wykonano następujące czynności:

- Zwarzono próbki, uzyskując następujące wyniki: próbka nr 1 – 198,18 g i nr 2 – 199,97 g

- Na próbkach oznaczono wysokość co 1 cm

- Próbki zanurzono na głębokość 1 cm w rozpuszczalnikach organicznych. Próbkę nr 1 w roztworze 0,05%, a próbkę nr 2 w roztworze 0,1%. Utrzymywano stałą głębokość zanurzenia

- Zmierzono czas podciągania kapilarnego na każdy kolejny centymetr, wyniki przedstawiono w tabeli.

Rozpuszczalnik	Czas wznoszenia kapilarnego na wysokość:
	1cm	2cm	3cm	4cm
0,05%	2:05 min	8:00 min	16:13 min	25:25 min
0,1%	2:37 min	10:32 min	20:27 min	30:37 min

Obserwacje

Roztwór o niższym stężeniu podciąga dużo szybciej.

Podpunkt B: Określanie nasiąkliwości wagowej próbek

Zwarzono próbki materiałów porowatych suchych, następnie tuż po podciąganiu kapilarnym. Otrzymano następujące wyniki:

Masa próbek suchych: nr 1 – 198,18 g, nr 2 – 199,97 g

Masa próbek nasiąkniętych: nr 1 – 229,38 g i nr 2 – 230,35 g

Ze wzoru: , gdzie;

N – nasiąkliwość wagowa

M – masa próbki suchej

M_N – Masa próbki nasyconej cieczą

Obliczono nasiąkliwość wagową. Wyniki przedstawiono w tabeli.

Rozpuszczalnik	Nasiąkliwość wagowa
0,05%	15,74%
0,1%	15,19%

Obserwacje

Próbka w większym stopniu nasiąka roztworem mniej stężonym

Podpunkt C: Badanie wpływu rodzaju cieczy na nasiąkliwość objętościową (porowatość otwartą) podciągania kapilarnego

Korzystając z danych z podpunktu B ćwiczenia nr 5 oraz z danych z ćwiczenia 4b obliczono nasiąkliwość objętościową dla obu rozpuszczalników w próbkach wapiennych.

Ze wzoru: , gdzie

N – nasiąkliwość wagowa

M – masa próbki suchej

M_N – masa próbki nasyconej cieczą

V – objętość próbki, nr 1 – 117,6 cm³ i nr 2 115,25 cm³

d – gęstość rozpuszczalnika 0,05% - 0,9978 g/cm³, 0,1% - 0,9981 g/cm³

Wyniki obliczeń przedstawiono w tabeli.

Rozpuszczalnik	Nasiąkliwość objętościowa
0,05%	26,59%
0,1%	26,40%

Obserwacje

Próbka w nieznacznie większym stopniu nasiąka roztworem mniej stężonym

Wnioski

Roztwór karboksymetylocelulozy w mniejszym stężeniu podciąga wyraźnie szybciej i w większym stopniu nasącza próbki kamieni. Oznacza to, iż karboksymetyloceluloza jest gęstsza od wody. Oznacza to także, iż wraz ze stężeniem wzrastają siły oddziaływań międzycząsteczkowych, wzmacniających siły kohezji i tym samym przeciwdziałających podciąganiu kapilarnemu.