To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Imię i nazwisko: 15.05.2006
Gr. 25 Sprawozdanie nr 1.
Zespół 1. Ćwiczenie nr 2:
Napięcie powierzchniowe.
1.Cząsteczki znajdujące się na powierzchni faz skondensowanych ,posiadają pewien nadmiar energii swobodnej w stosunku do cząsteczek znajdujących się we wnętrzu tych faz. Miarą tej energii jest powierzchniowa energia swobodna przypadająca na jednostkową powierzchnię ,zwana właściwą powierzchniową energią swobodną lub napięciem powierzchniowym fazy :
Jednostką napięcia powierzchniowego jest [ ] .
Działanie energii powierzchniowej możemy zaobserwować jako siłę dążącą do zmniejszenia powierzchni rozdzielającej fazy. Metody wyznaczania napięcia powierzchniowego są oparte na pomiarze tej siły. W ćwiczeniu zastosowano dwie metody pomiaru napięcia powierzchniowego: stalagmometryczną i pęcherzykową.
.
Metoda stalagmometryczna polega na pomiarze wielkości kropli badanej substancji odrywającej się od powierzchni przyrządu .
Metoda pęcherzykowa polega na pomiarze maksymalnego ciśnienia potrzebnego do wytworzenia pęcherzyka powietrza na końcu kapilary zanurzonej w badanej cieczy , w momencie jego uwolnienia.
W obu przypadkach celem doświadczenia jest zmierzenie statycznego napięcia powierzchniowego.
Napięcie powierzchniowe czystych cieczy zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury, w temperaturze krytycznej osiągając wartość zerową, co opisuje równanie : V2/3 Lub z wprowadzoną poprawką Ramsaya-Shieldsa: V2/3 gdzie V oznacza objętość molową , Tkr temperaturę krytyczna a k jest stałą dla wielu substancji przyjmującą wartość około 2.1 erg * mol-3/2 * K-1 Skład warstwy powierzchniowej jest odmienny od składu jegownętrza . W najczęściej spotykanym przypadku , gdy cząsteczki rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej przyciągają się słabiej od cząsteczek rozpuszczalnika między sobą , cząsteczki substancji rozpuszczonej są wypychane na zewnątrz fazy i warstwa powierzchniowa zawiera ich wiecej .
Różnica moli substancji rozpuszczonej w jednostkowej ilości moli rozpuszczalnika w próbce pobranej z wnętrza roztworu i jej powierzchni, podzielona przez wielkość tej powierzchni nazywa się nadmiarem powierzchniowym Gibbsa:
2.Cel ćwiczenia : wyznaczenie napięcia powierzchniowego dla 10% roztworu n-propanolu w wodzie i 10% roztworu butanolu oraz zbadanie zależności napięcia powierzchniowego tych roztworów od temperatury.
.
3.Parametry i wyniki pomiarów
(…)
… wykonuję dla wody destylowanej i n-propanolu.
Napięcie powierzchniowe σ badanego roztworu wyliczamy z równania :
gdzie : - napięcie powierzchniowe n-propanolu ; - tablicowe napięcie powierzchniowe wody ;
- różnica poziomów cieczy w manometrze ; h = h wody - zanurzenie kapilary w badanej cieczy ( h = 5mm )
-- 10% roztwór n-propanolu , ρ=974.4 kg/m3 Temperatura [K]
Δh [mm H2O ]
Δhśr. σ [ N/m ]
293
190
190
191
190,3
0.0633
303
187
186
186
186,3
0.0615
313
183
182
183
182,3
0.0608
323
179
179
179
179
0.0601
-- woda Temperatura [K]
Δh [mm H2O ]
σ [ N/m ]
293
217,5
0,0726
303
215
0,0712
313
208
0,0696
323
201
0,0677
c. Pomiar napięcia powierzchniowego metodą stalagmometryczną :
Do pomiaru używam stalagmometru, który napełniam wodą destylowaną do górnej kreski. Po napełnieniu zaciskam ściskacz na rurce…
… umieszczam koniec kapilary nad cieczą. Następnie tak ustawiam urządzenie, aby koniec kapilary zetknął się z powierzchnią roztworu. Odczytuję wskazania noniusza na katetometrze i zanurzam kapilarę na 5mm w cieczy, co odczytuję na noniuszu. Powoli naciskam strzykawkę do momentu pojawienia się pęcherzyka powietrza na końcu kapilary. Notuję maksymalne ciśnienie (różnicę poziomów cieczy w manometrze) . Pomiar…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)