Badanie zależności lepkości roztworów od stężenia za pomocą wiskozymetru kapilarnego Ubbelohde'a

Siła lepkości (siła tarcia wewnętrznego) jest siłą działającą między przesuwającymi się względem siebie warstwami cieczy (siła ta powoduje zmniejszenie prędkości warstwy poruszającej się szybciej). Wystąpienie siły F równoważącej siłę lepkości powoduje utrzymanie stałej prędkości między przesuwającymi się warstwami cieczy.

- gradient prędkości

- lepkość cieczy
S - pole powierzchni warstwy cieczy

Lepkość względna to stosunek lepkości danej cieczy do lepkości cieczy wzorcowej .

Dzięki pomiarowi lepkości cieczy poznajemy różne właściwości materii.

Celem badania było określenie stężenia roztworu gliceryny w kolbie x. Zbadano zależność między czasem przepływu cieczy przez kapilarę wiskozymetru, a stężeniem badanego roztworu. Badanie ma też na celu ustalenie zależności między lepkością względną a stężeniem roztworów.

Do badania wykorzystano:

-roztwory gliceryny 5%,10%,15%,20%,25%, oraz x

-stoper

-wiskozymetr kapilarny Ubbelohde'a

-ciecz wzorcową (woda destylowana)

W pierwszym etapie zmierzono t_o przepływu wody przez wiskozymetr. Następnie zmierzono czasy przepływu roztworów gliceryny o wzrastających stężeniach . Wszystkie próby przeprowadzono dwu krotnie w jednakowych warunkach za każdym razem uśredniając wynik.

Badana substancja	Pierwszy pomiar t [s]	Drugi pomiar t [s]
woda	79,65	79,8
gliceryna 5%	85,31	85,2
gliceryna 10%	95	94,5
gliceryna 15%	106,15	106,3
gliceryna 20%	124,03	123,8
gliceryna 25%	140	140,5
gliceryna x%	109,91	109,8

n_wzgl obliczono ze wzoru :

gdzie :

d, d_o gęstość cieczy badanej, wzorcowej

t, t_o czas przepływu przez kapilarkę wiskozymetru cieczy badanej i wzorcowej

t_o =79,72s

d_o =1 g/cm³

Obliczenia:

Wykres 1

Z obserwacji wynikło, iż wraz ze wzrostem stężenia roztworu czas przepływu cieczy badanej przez kapilarkę wzrasta, zależność obserwujemy w przypadku lepkości względniej. Wraz ze wzrostem stężenia roztworu lepkość rośnie.

Wartość stężenia r-r x wynosi 17% (co wynika z wykresu 1), gęstość 17% r-r gliceryny wynosi 1,04100 [g/cm3]

Wykres zależności lepkości względnej roztworów od stężenia

Określenie błędu pomiarowego (odchylenie standardowe)

Badana substancja	uśredniony t [s]	d [g/cm^3]
woda	79,72	1
gliceryna 5%	85,26	1,0101
gliceryna 10%	94,75	1,0221
gliceryna 15%	106,2	1,0345
gliceryna 20%	123,9	1,047
gliceryna 25%	140,2	1,0597
gliceryna x%	109,8

---