wymagania2 bmp

(5.27)

Pap. ⁼ P + P'i

gdzie: p_lp. oznacza ciśnienie w zamkniętej części aparatu, p' — ciśnienie hydrostatyczne słupka cieczy h'.

Ciśnienia p_lp. oraz p' można obliczyć bardzo łatwo znając różnicę poziomów cieczy w rurce manometrycznej h_m, gęstość cieczy manometrycznej d_m, głębokość zanurzenia kapilary h' oraz gęstość cieczy badanej d_x, mianowicie:

Pap. — h_m<l_mg    (5.28)

oraz

p' = h'd_xg,    (5.29)

gdzie: g oznacza przyspieszenie ziemskie.

Po podstawieniu równań 5.28 i 5.29 do 5.27 i przekształceniu otrzymamy:

P — (hmd_m — h'd_x)g,    (5.30)

skąd wg równania 5.26:

<r — K(h_md_m — h d_x)g.    (5.31)

Dla uniknięcia konieczności wyznaczania współczynnika K posługujemy się metodą porównawczą, otrzymując:

o_x = K(h_mxd_m - h![d_x)g dla cieczy badanej    (5.32)

oraz

(5.33)

(5.34)

a — K(h_md_m — h'd)g dla cieczy wzorcowej.

Po wyeliminowaniu K otrzymamy wzór końcowy:

hm_xd_m ~ h^dx °^x~^a h_rad_m - h'd ’

który w przypadku gdy wysokość h' oraz h'_x są bliskie zeru, upraszcza się do postaci:

=

hm_x

hm

(5.35)

Dla zorientowania czytelnika w wielkościach napięcia powierzchniowego przytaczamy wartości cr wybranych cieczy (tab. 1).

Tab. 1. Napięcie powierzchniowe cieczy, N m^_1 • 10²

Napięcie powierzchniowe		Napięcie powierzchniowe wody
różnych cieczy w 20°C		w różnych temperaturach
Ciecz		Temperatura w °C
Woda	7,28	0	7,55
Eter etylowy	1,70	5	7,48
Benzen	2,89	10	7,40
Rtęć w próżni	47,12	15	7,33
Aceton	2,37	20	7,25
Nitrobenzen	4,18	25	7,18
Kwas octowy	2,74	30	7,10

5.1.6, Ćwiczenie: Pomiary napięcia powierzchniowego cieczy

a)    Pomiar metodą wzniesienia kapilarnego

Umytą i wysuszoną kapilarę zanurzyć kolejno w naczyniu z cieczą wzorcową a następnie z cieczą badaną mierząc wysokości wzniesienia się menisków (od poziomu cieczy do dna menisku).

Wykonać 5 odczytów dla opadającego słupka cieczy i 5 dla wznoszącego się słupka cieczy. (Opadanie i wznoszenie cieczy w kapilarze wywoływać za pomocą gruszki gumowej).

Niezgodność odczytów poziomów menisku przy wznoszeniu i opadaniu cieczy wskazuje, że kapilara była zabrudzona.

Obliczyć a z wzoru 5.19.

b)    Pomiar metodą stalagmometryczną

Umyty stalagmometr umocować w statywie (w położeniu pionowym) i na górnym jego końcu umieścić wężyk ze ściskaczem. Ściskacz służy do ustalenia czasu formowania się kropli — czas ten powinien wynosić 5-10 s. Policzyć liczbę kropli przy wyciekaniu cieczy od pożiomu A do B.

Obliczyć a z wzoru 5.25.

c)    Pomiar metodą podciśnieniową (Rebindera)

Wymyte naczynko napełnić cieczą, zamknąć nakrywką z umieszczoną w niej kapilarą i tak przesunąć kapilarę, aby dotykała jedynie powierzchni cieczy (h'« 0).

131