Методы исследования
Сталагмометрический метод определения поверхностного натяжения
жүктеу/скачать 1,24 Mb.
|
| 2.2.3 Сталагмометрический метод определения поверхностного натяжения
На молекулы жидкости, находящиеся на границе раздела фаз, действуют силы поверхностного натяжения. Дело в том, что молекулы в объёме жидкости равномерно окружены такими же молекулами и поэтому их силовые поля полностью скомпенсированы. Поверхностные же молекулы, взаимодействуют как с молекулами одной фазы, так и с молекулами другой фазы, в результате чего равнодействующая молекулярных сил в поверхностном слое не равна нулю и направлена внутрь той фазы, с которой взаимодействие больше. Особенно велика равнодействующая, если одной из фаз является газ (собственный пар): молекулы в газе чрезвычайно удалены друг от друга, интенсивность молекулярных сил со стороны газа очень мала. Мерой нескомпенсированности межмолекулярных сил в поверхностном слое служит поверхностное натяжение (или коэффициент поверхностного натяжения). Оно равно работе обратимого изотермического образования единицы площади поверхности раздела фаз. Масса капли жидкости, вытекающей из капилляра, определяется интенсивностью сил поверхностного натяжения: чем больше σ, тем большую по размерам каплю они способны удержать. Для равных объёмов двух жидкостей с плотностью ρ0 и ρ и поверхностным натяжением σ0 и σ существует соотношение: (1.3) где ρх и ρст – плотность исследуемой и стандартной жидкостей. Измерив сначала число капель n0 жидкости, поверхностное натяжение σ0 и плотность ρ0 которой известны (обычно это вода), а затем - число капель n исследуемой жидкости, вытекающей из того же объёма, рассчитывают по (1.3) искомое поверхностное натяжение исследуемой жидкости σ. Схема установки для проведения измерений представлена на рис. 1.2 Рис. 1.2. Схема установки сталагмометрического измерении сигмы. Сталагмометр представляет собой пипетку Мора, заканчивающуюся толстенным капилляром, благодаря чему жидкость вытекает из него не струей, а по каплям. Сталагмометр закрепляют на штативе так, чтобы измерительный капилляр был строго вертикальным. Вначале производят измерение числа капель воды, вытекающей из калиброванного объёма сталагмометра. Для этого воду заливают в бюкс 3, с помощью груши засасывают её в сталагмометр выше верхней отметки и дают возможность вытекать. Начинают отсчет капель в тот момент, когда уровень жидкости достигнет верхней отметки, и заканчивают. когда он пройдет нижнюю отметку. Производят 3-5 подобных измерений и рассчитывают среднее арифметическое числа капель n. Далее выполняют аналогичные измерения для исследуемых жидкостей. Если дано испытать несколько органических жидкостей, то после воды следует работать с той жидкостью, которая хорошо растворяется в воде. Необходимо при переходе к новой жидкости тщательно промывать капилляр сталагмометра, несколько раз набирая жидкость из бокса и выпуская её в стакан для слива. Поверхностное натяжение жидкостей рассчитывают по уравнению (1.3). Плотности жидкостей и поверхностное натяжение σ0 стандартной жидкости выписывают из справочника для той температуры, при которой проводили измерения. Результаты работы сводят в табл. 2. Таблица 2
σводы=72,75 мДж/м2 при t = 200 С. жүктеу/скачать 1,24 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|