Imię i nazwisko	Wydział	Grupa	Numer ewidencyjny
Temat ćwiczenia		Data wykonania	Data zaliczenia

CEL ĆWICZENIA

1. Pomiar lepkości cieczy.

2. Oznaczenie energii aktywacji lepkości.

3.Oznaczenie wpływu elektrolitu na lepkość koloidu asocjacyjnego.

ZASADA POMIARU

Lepkość cieczy wyznaczamy, mierząc czas jej przepływu przez kapilarę.

Pomiaru dokonujemy w wiskozymetrze Ostwalda (ryc. 9).

Za podstawę obliczeń przyjmujemy wzór Poiseuille'a

w którym r - promień kapilary, p - ciśnienie hydrostatyczne cieczy,

V -objętość przepływającej cieczy, t - czas przepływu, / - długość kapilary.

Dla cieczy wzorcowej o znanej lepkości

Rys. 9. Wiskozymetr Ostwalda

Jeśli objętość, cieczy badanej jest równa objętości cieczy wzorcowej (V = V_w), to po podzieleniu równań (1.16) i (1.17) stronami otrzymujemy zależność

Ponieważ obie ciecze wypływają pod własnym ciężarem, ciśnienia hydrostatyczne zastępujemy ich gęstościami i otrzymujemy równanie (1.10):

W celu otrzymania opisaną metodą wyników powtarzalnych należy zachować następujące warunki pomiaru:

1) pomiary dla cieczy badanej i cieczy wzorcowej wykonywać w tej samej

temperaturze,

2) wiskozymetr Ostwalda ustawić w pozycji pionowej.

WYKONANIE POMIARU

1. Pomiar lepkości cieczy.

Przed rozpoczęciem pomiaru butelkę z cieczą umieszczamy w termostacie.

Do zbiornika B wiskozymetru Ostwalda (czystego i suchego) wprowadzamy za pomocą pipety odmierzoną dokładnie objętość wody V_w. Wodę zasysamy gruszką gumową lub nasadką powyżej poziomu a zbiornika A.

Czas przepływu wody (T_w) oznaczamy jako średnią z czterech powtórzeń.

W identyczny sposób mierzymy czas przepływu badanego roztworu (lub

czystej cieczy) o objętości V = V_w, uzyskując wartość t.

Gęstość cieczy względem wody oznaczamy metodą piknometryczną, opisaną w ćwiczeniu nr 2 „Napięcie powierzchniowe cieczy". Lepkość względną

obliczamy ze wzoru 1.10.

2. Oznaczanie energii aktywacji lepkości.

Pomiar lepkości względnej w dwóch różnych temperaturach (7\ i 7^)

umożliwia wyznaczanie energii aktywacji E dla cieczy, które spełniają równanie Arrheniusa-Guzmana (1.9). W tym celu równanie to doprowadzamy do postaci liniowej przez logarytmowanie:

stąd:

Przykład

Lepkość względna toluenu w temperaturze 293 K wynosi 0,592, a w

temperaturze 308 K 0,511. Obliczyć energie aktywacji lepkości.

Rozwiązanie.

Dane z pomiarów podstawiamy do równania (1.20)

3. Oznaczanie wpłytu elektrolitu na lepkość koloidu asocjacyjnego.

Do kolbek miarowych na 50 cm³ odmierzamy kolejno po 10 cm3

2-procentowego roztworu stearynianu sodowego. Następnie dodajemy roztworu

NaCl o stężeniu 0,5 M w takiej objętości, żeby stężenia po napełnieniu

kolbek wynosiły odpowiednio: 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200 mM. Po

uzupełnieniu wodą destylowaną zawartość kolbek dokładnie mieszamy. Rozpoczynamy pomiary od roztworu, który zawiera najmniejszą ilość elektrolitu. Pomiary wykonujemy dla każdego roztworu czterokrotnie. Wiskozymetr przemywamy starannie wodą destylowaną i badanym roztworem.

Dla roztworów rozcieńczonych, których gęstość jest zbliżona do gęstości

wody, lepkość względną obliczamy ze wzoru:

Wyniki przedstawiamy w tabeli i na wykresie.

---