恒溫槽調(diào)試及液體粘度的測定

1、荊楚理工學(xué)院化工與藥學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名學(xué)號專業(yè)石油化工生產(chǎn)技術(shù)成績課程名稱：物理化學(xué)日期2013.10.18指導(dǎo)老師一實(shí)驗(yàn)題目：恒溫梢調(diào)試及液體粘度的測定一、目的要求1 .熟悉恒溫槽的構(gòu)造及其使用方法。2 .學(xué)會使用烏氏粘度計(jì)測量液體的粘度及計(jì)算方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑粘度計(jì)、移液管、秒表、吸耳球、無水乙醇、蒸儲水、玻璃恒溫槽水?。ㄐ吞枺篫H-2B）三、實(shí)驗(yàn)原理1 .液體的粘度及其測定的原理液體粘度的大小一般用粘度系數(shù)刀表示，若液體在毛細(xì)管中流動，則可通過波華須爾公式計(jì)算粘度系數(shù)：=??！8VL按上式由實(shí)驗(yàn)來測定液體的絕對粘度是件困難的工作，但測定液體對標(biāo)準(zhǔn)液體（如水）的相對粘則二奈從度則是簡單和

2、適用的。在已知標(biāo)準(zhǔn)液體的絕對粘度時(shí)，也可算出被測液體的絕對粘度。設(shè)兩種液體在本身重力作用下分別流經(jīng)同一毛細(xì)管，且流出的體積相等,而得=理12如果每次取用試樣的體積一定，則可保持在實(shí)驗(yàn)中情況相同。因此：已知標(biāo)準(zhǔn)液體的粘度，則被測液體的粘度可按上式算得。2 .恒溫槽控溫原理恒溫控制可分為兩類，一類是利用物質(zhì)的相變點(diǎn)溫度來獲得恒溫，但溫度的選擇受到很大限制；另外一類是利用電子調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行溫度控制，此方法控溫范圍寬、可以任意調(diào)節(jié)設(shè)定溫度。恒溫槽是實(shí)驗(yàn)工作中常用的一種以液體為介質(zhì)的恒溫裝置，根據(jù)溫度控制范圍，可用以下液體介質(zhì):-60度30度用乙醇或乙醇水溶液；0度90度用水；80度160度用甘油或甘油水

3、溶液；70度300度用液體石蠟、汽缸潤滑油、硅油。恒溫槽是由浴槽、電接點(diǎn)溫度計(jì)、繼電器、加熱器、攪拌器和溫度計(jì)組成，具體裝置示意圖見圖課本P338。繼電器必須和電接點(diǎn)溫度計(jì)、加熱器配套使用。電接點(diǎn)溫度計(jì)是一支可以導(dǎo)電的特殊溫度計(jì)，又稱為導(dǎo)電表。當(dāng)溫度升高時(shí)，毛細(xì)管中水銀柱上升與一金屬絲接觸，兩電極導(dǎo)通，使繼電器線圈中電流斷開，加熱器停止加熱；當(dāng)溫度降低時(shí)，水銀柱與金屬絲斷開，繼電器線圈通過電流，使加熱器線路接通，溫度又回升。如此，不斷反復(fù)，使恒溫槽控制在一個(gè)微小的溫度區(qū)間波動，被測體系的溫度也就限制在一個(gè)相應(yīng)的微小區(qū)間內(nèi)，從而達(dá)到恒溫的目的。恒溫槽的溫度控制裝置屬于“通”“斷”類型，當(dāng)加熱器接

4、通后，恒溫介質(zhì)溫度上升，熱量的傳遞使水銀溫度計(jì)中的水銀柱上升。但熱量的傳遞需要時(shí)間，因此常出現(xiàn)溫度傳遞的滯后，往往是加熱器附近介質(zhì)的溫度超過設(shè)定溫度，所以恒溫槽的溫度超過設(shè)定溫度。同理，降溫時(shí)也會出現(xiàn)滯后現(xiàn)象。由此可知，恒溫槽控制的溫度有一個(gè)波動范圍，并不是控制在某一固定不變的溫度?？販匦Ч梢杂渺`敏度At表示：t=t12式中，t1為恒溫過程中水浴的最高溫度，t2為恒溫過程中水浴的最低溫度。四、實(shí)驗(yàn)步驟1 .恒溫槽溫度調(diào)節(jié)與控制將恒溫槽各部件安裝好，接通電源，打開攪拌器并加熱，恒溫槽溫度準(zhǔn)確調(diào)至某個(gè)溫度，當(dāng)恒溫槽的溫度和所要求的溫度相差較大時(shí)，可以適當(dāng)加大加熱功率，但當(dāng)溫度接近指定溫度時(shí)，應(yīng)將

5、加熱功率降到合適的功率。2 .無水乙醇粘度的測定圖一烏氏粘度計(jì)(1)調(diào)節(jié)恒溫槽的溫度至30.0C,將清潔的粘度計(jì)垂直固定在恒溫槽中，使上標(biāo)線a以下部分完全浸沒在水中。(2)移液管取10ml乙醇從管口A放入粘度計(jì)中，恒溫約10min,溫度達(dá)到30.0C即可測定。(3)測定時(shí)用手按住粘度計(jì)的支管口C,用吸耳球?qū)管溶液吸至標(biāo)線a以上，放開支管口C與膠管B,液面下降，用秒表測定液體流經(jīng)a至b所需的時(shí)間，重復(fù)同樣操作，測定3次，要求每次的時(shí)間相差不超過0.5秒。(4)倒出粘度計(jì)中的乙醇，用熱風(fēng)吹干，再用另一支移液管取10ml蒸儲水放入粘度計(jì)中與前述步驟相同，測定蒸儲水流經(jīng)a到b所需的時(shí)間，同樣測定3次

6、，要求同前。（如果不提供吹風(fēng)機(jī)，倒出粘度計(jì)中的乙醇后用蒸儲水沖洗3-4次，特別清洗B管的毛細(xì)管，用吸耳球?qū)管中的蒸儲水向上吸再向下放）。（5）試驗(yàn)完成后，將粘度計(jì)洗凈，放好。將儀器旋鈕會歸零，關(guān)閉電源。五、注意事項(xiàng)1,由于乙醇的沸點(diǎn)低于水，所以先測量乙醇后后把粘度計(jì)烘干，比先用水測量;2.后烘干的時(shí)間短。所以本實(shí)驗(yàn)先測量乙醇，后測量水；3,粘度計(jì)放入水中時(shí)上刻度線要放在恒溫槽水面一下；4 .測量時(shí)粘度計(jì)必須垂直放置；5 .要求每次測量液體流經(jīng)a至b所需的時(shí)間相差不超過0.5秒。六、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果記錄及整理實(shí)驗(yàn)日期：2013年10月18日室溫：22.03C氣壓：100.79KPa1 .實(shí)驗(yàn)結(jié)果

7、無水乙醇實(shí)驗(yàn)次數(shù)123tmax(C)30.0930.0530.04tmin(C)30.0530.0229.98At(C)0.040.030.06流經(jīng)毛細(xì)管時(shí)間（s）125.24123.93124.53流經(jīng)平均時(shí)間（s）124.57蒸儲水實(shí)驗(yàn)次數(shù)123tmax(C)35.9735.9436.01tmin(C)35.9035.8935.96At(C)0.030.050.05流經(jīng)毛細(xì)管時(shí)間（s）79.8979.5679.65流經(jīng)平均時(shí)間（s）79.702.實(shí)驗(yàn)處理:30c無水乙醇的粘度為：9.865x10-4Pa-S由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知無水乙醇流經(jīng)毛細(xì)管時(shí)間t1=124.57s,蒸儲水流經(jīng)毛細(xì)管時(shí)間t

8、2=79.70s;查表得乙醇的密度p1=780.97kg/m3,水的密度p2=995.67kg/m3,30c蒸儲水的粘度系數(shù)刀2=8.07x10-4PaS,由公式21=里得30c無水乙醇的粘度為9.865x10-4PaS。2 P2t235c蒸儲水的粘度為7.446X10-4Pa-S由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知蒸儲水流經(jīng)毛細(xì)管時(shí)間ti=79.7s,無水乙醇流經(jīng)毛細(xì)管時(shí)間t2=124.57s;查表得35c乙醇的密度p1=780.8kg/m3,水的密度p2=994.-4kg/m3,35C無水乙醇的粘度系數(shù)刀2=9.14X10-4PaS,由公式2i=理！得35c蒸儲水的粘度為7.446X10-4PaS。2法七、思考題解答1 .旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)帽時(shí)速度如何？答：旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)帽時(shí)，速度要緩慢。2 .在嚴(yán)格的粘度測定中要求研究的目的何在？答：因?yàn)橐后w的粘度與溫度的關(guān)系很大，所以測量液體粘度是需要恒溫，這樣才具有可比性。3 .粘度測定的誤差有哪些？答：溫度，濕度，被測物質(zhì)的均勻程度等。4 .烏氏粘度計(jì)的支管B,C有什么作用？答：B管是主件，用來做流動的，從而測得定向距離的流動時(shí)間；C管用來連通空氣，使B管里的液體成為懸浮的