A folyadékok felületi feszültségét
Célkitűzés: Annak megállapításához, a folyadékok felületi feszültségét.
Hardver: egy csésze vízzel, az alumínium gyűrűt, a tavaszi, vonalzó,
A folyékony molekulák felületén vannak elhelyezve, más ható molekulák erők befelé irányított a folyadék, ahol a felületi réteg egy folyadék teszi a más rétegek molekuláris nyomás, ezáltal a folyékony feltételezi olyan alakúak, hogy a felülete legalább egy adott mennyiség (lisztharmat gömb alakú).
A stressz állapotát a folyadék felszínén réteget nevezik felületi feszültség és a vonzóerők okozott molekulái között ez a réteg.
Összeg vonzóerők hatnak a kontúr határoló a folyadék felszíne nevezzük felületi feszültség. Az arány a felületi feszültség ható erők a kontúr határoló folyadék felszínén, a hossza az áramkör az úgynevezett felületi feszültség :. (1)
Mért együtthatója felületi feszültség N / m.
Amikor a folyadék felületi feszültségét mélysége a felületi molekulák mozognak, a munkavégzés történt erejével szemben a molekuláris vonzás és a potenciális energia a folyadék felszínén növekszik. Ha csökkenti a felületi molekuláris erők munkát végezzenek a mozgás molekulák, és csökkenti a potenciális energia felület. Ez az energia az úgynevezett szabad energia a folyadék felszínén W.
együtthatója felületi feszültség (DPC) lehet meghatározni, mint az arány a szabad energia a folyadék felszínén, hogy a terület a felületre. . (2)
Mért CPN. CPN mérete függ a szennyeződések folyékony. Azokat az anyagokat, csökkenti a felületi feszültséget, úgynevezett felületaktív - felületaktív anyag (olaj, alkohol, éter, szappan). Só és cukor növeli az erejét a felületi feszültség.
folyékony molekulák kölcsönhatásba nem csak egymással, hanem a molekulák szilárd. Ha a kölcsönhatás a molekulák a folyadék maga több interakció a molekulák közötti a folyékony és szilárd, egy ilyen nem-nedvesítő folyadék (ábra. 1, a). Ha az erők közötti kölcsönhatás molekulák a folyékony és a szilárd test nagyobb, mint azok az erők közötti kölcsönhatás molekulák a folyadék maga, folyadék nedvesítő (ábra. 1b).
A bezárt szög a szilárd felületre, és az érintő a a folyadék felszínével nazyvaetsyakraevym smachivaniyaq szög.
A folyadék felszínén (meniszkusz) öntenek a hajó ívelt falai: felemelte esetén a nedvesítő folyadék (meniszkusz konkáv - ábra a 2a.), És leereszkedik az esetben nem-nedvesítő folyadékot (Convex Meniszkusz - ábra 2b.).
A rendszer egy stabil egyensúlyi helyzetben, a potenciális energia minimálisra kell csökkenteni.
Ezért, a felszínen a folyadék az edénybe hajlamos
a minimumra csökken (sík), valamint amiatt, hogy az ívelt felület alakja van egy további nyomás Dp. által meghatározott Laplace képletű
ahol R1 és R2 jelentése - a görbületi sugara, két egymásra merőleges felületek. Jelek „+” és „-” azt az irányt a további nyomást (ábra. 24).
Ha a folyadék öntjük egy keskeny hengeres edény kis átmérőjű (kapilláris csőben), azután a további nyomást emelkedik ki a cső (abban az esetben, nedvesítő folyadék) a h magasság. meghatározott Jurin törvénye, (4)
ahol: # 952; - érintkezési szög; r - a kapilláris sugara; R - sűrűségű folyadék.
felületi feszültség lehet különböző eljárásokkal határozhatjuk meg. Munkánk során azt határozzuk meg a távolságot a gyűrű és a módszer számít a cseppeket.
gyűrű leválás módszerrel
1. Ellenőrizze a telepítés állapotát. Az a gyűrű síkja legyen vízszintes.
2. Számolja helyzetben „a” a mutató a skálán terheletlen fékpad,
akkor összesen «b», amikor felvette a súlya teher tömege m. kg-ban kifejezett. A súly határozza meg az f = mg.
3. A képlet kiszámításához árak próbapadon osztás N / div.
4. eltávolítása a nehezék, emelje fel a cella segítségével vízben állványok
felületével érintkező a folyadék gyűrű. Alsó küvetta, határozza meg a pozíció „C” pointer abban a pillanatban a gyűrűt. Előző 3-szor ismételjük, és határozzuk meg az átlagos értéket SSR.
5. A képlet szerint favg = k (CSR - a) kiszámítja az átlagos erő a felületi feszültség
6. A képlet szerint L = π (d1 + d2) (ahol d1 és d2 - a külső és a belső átmérő a gyűrű), kiszámítja a hossza a határréteg a felület által határolt gyűrű.
7. A képlet szerint, kiszámítja a együtthatója a víz felületi feszültségének.
8. Miután talált az asztalon értéke a víz felületi feszültségét a vizsgálati hőmérséklet t kap a mérési hiba.
9. A mérések és számítások, tárolja az eredményeket az 1. táblázatban.
2. Az eljárás számítva a cseppek formájában, és a cseppek méretét jön le a végén a kapilláris cső, nem csak attól függ, hogy a felületi feszültség, hanem az átmérője a cső és a sűrűsége a szennyvíz (ábra. 25). Szétválasztás előtt csepp képződött nyak sugara r, amely valamivel kisebb kapilláris sugara. Kerülete mentén a méhnyak az erő a felületi feszültség F = 2πr # 945;. amely abban a pillanatban az elválasztás egy gravitációs csepp P = mg2πr # 945; = Mg (5), ahol a (6)
Bonyolultsága miatt és súlya a hivatkozás Csepp nyak sugara számítási képlet szerint (9,6) ad nagy hibákat, így a módszer összehasonlítja a felületi feszültség a vizsgálandó folyadék felületi feszültséget együttható A0 hivatkozási folyadékot (desztillált víz). Legyen a térfogata azonos (védjegyek közötti cső) következik a minta folyadék cseppecske n és n0 - referencia folyadékcseppeket. A tömege egy folyadékcsepp Express képletű
majd az expressziós (5) a két közeg számára felírható:
ahol: R és R0 - sűrűsége vizsgált és a referencia folyadékok.
Figyelembe véve, nyaki cseppecske sugarak mind folyadékok kissé eltérő, és átalakítják a (8) egyenlet vonatkozásában a. kapjuk:
1. stalagmometry öntsünk desztillált vízcseppek és kiszámítja a száma n0 védjegyek közötti korábban sebességének beállítását a kiáramlás. R0 sűrűségét és felületi feszültségét együttható a0, hogy teljesíti a vizsgálati hőmérséklet a táblából.
2. Öblítsük le a csövet 1% -os oldatának a vizsgálati folyadék (só), öntsük azonos mennyiségű azt. Számoljuk ki a cseppek a védjegyek között. A képlet szerint (9.9) kiszámításához a felületi feszültség a vizsgálati folyadék.
3. A tapasztalat ismétlési 3, 7 és 9% megoldások ezen folyékony és kiszámítja azokat a felületi feszültség együtthatókat. A sűrűsége ezeknek a folyadékoknak van tüntetve a hajó.
4. Rögzítse az eredményeket táblázatok
5. Döntetlen a grafikont a felületi feszültség az oldat koncentrációja, ábrázolja a koncentrációja az oldat abszcisszán, míg az ordinátán az értékek a felületi feszültség.
6. Ismételjük azonos kísérletek megoldások víz-cukor.
7. hogy a következtetést, hogy a CPN a cukoroldat.
Kérdések a védelmet a munka:
1. Határozza meg a CPN, adja meg a mértékegységet.
2. Milyen erők úgynevezett molekuláris és hogyan változik, ha a távolság a molekulák?
3. Mi a szabad energia az a folyadék felszínén?
4. Milyen anyagok az úgynevezett felületaktív?
5. Miért van egy folyékony nedvesítő a szilárd felület?
6. Milyen formában felületi nedvesedés és nedvesítő folyadék?
7. Mi az oka, és utasítása szerint a hozzáadott nyomás? Hogyan számítsuk ki?
8. Hogyan tudjuk megmagyarázni a jelenséget kapilláris? Hogyan számoljuk ki a magassága emelés folyékony kapilláris csőben?
9. Szívja a felületi feszültség a fiók képletű
Lab № 9