無機鹽混合溶液黏度的測定

無機鹽混合溶液黏度的測定第一頁，共十二頁，2022年，8月28日一實驗?zāi)康?.了解無機化合物溶液濃度、溫度對粘度的影響2.了解無機化合物本身的性質(zhì)對粘度的影響第二頁，共十二頁，2022年，8月28日二實驗原理粘度的定義：液體流動時，可以把流動度液體設(shè)想為無數(shù)個流動的液層。由于液體分子間內(nèi)摩擦力的的存在，各液層的流速不同。如圖所示，

第三頁，共十二頁，2022年，8月28日設(shè)二液層的面積都為A，相距ds，二者的流速之差為dv，令ξ＝dv／ds，稱為流速梯度（或切變速度）。當內(nèi)摩擦力與驅(qū)動液體流動的外加切應(yīng)力相等時，即建立平穩(wěn)的流動，稱為層流。此時，液體對流動的阻力F與液層的面積A以及流速梯度成正比，即F=ηAξ

（1）如果用σ表示單位面積液體的粘滯阻力，σ＝F/A，

是剪切應(yīng)力。上式可以寫為σ=ηξ

（2）這就是牛頓粘度定律的表達式。式中η為比例常數(shù)，其數(shù)值相當于流速梯度為1秒－1、面積為1厘米2時兩層液體間的內(nèi)摩擦力，稱為粘度。單位為達因·秒·厘米－2或克·秒－1·厘米－1第四頁，共十二頁，2022年，8月28日影響無機化合物溶液粘度的因素影響無機化合物溶液粘度的因素比較復(fù)雜，宏觀上講，溶液的粘度與濃度、溫度等有關(guān)，從微觀上講，粘度還與無機化合物本身的性質(zhì)有關(guān)，如帶電離子的半徑大小、所帶電荷的多少、溶液中反離子等等有關(guān)。本實驗以KCl、ZnCl2

、FeCl3的水溶液為例，測定同一濃度下兩溶液及它們混合液的粘度大小，并將混合液粘度值與原兩溶液粘度值進行比較。第五頁，共十二頁，2022年，8月28日

粘度的測定方法粘度的測定方法有毛細管法、落球法和旋轉(zhuǎn)法。毛細管法測粘度，具有儀器設(shè)備簡單操作便利，測定和數(shù)據(jù)處理方便等優(yōu)點。當液體在毛細管粘度計流動時，如果促使液體流動的力全部用于克服液體的內(nèi)摩擦而沒有別的能量損耗時，牛頓定律可以導(dǎo)Poiseuille定律：

η=πPt／8ＬV

（3）P為外加力，R為毛細管的內(nèi)徑，L為毛細管的長度，V為毛細管上端的小球的體積，t為流經(jīng)時間。在溫度恒定的條件下，用同一支粘度計測定已知的標準溶液和待測溶液的流出時間，假定已知的標準溶液和待測溶液的流出時間分別為t0和t，溶液的相對粘度可表示為：

η=ρtη0／ρ0t0

（4）其中，ρ

，ρ0

分別為溶液與標準溶液的密度；η0為實驗溫度下標準溶液的粘度值。實驗中以溶劑水為的粘度標準物質(zhì)，η水

可由手冊查得。第六頁，共十二頁，2022年，8月28日三儀器藥品1.儀器：超級恒溫槽一套、烏氏粘度計一支、秒表一個、10ml移液管、50ml容量瓶若干、燒杯、玻璃棒、10ml的密度瓶、紙巾、分析天平；2.藥品：KCl、ZnCl2

、FeCl3丙酮或無水乙醇(洗粘度計及密度瓶)；第七頁，共十二頁，2022年，8月28日四實驗步驟1.配制不同濃度的溶液分別配制2mol/L的KCl、ZnCl2

、FeCl3溶液各50ml；2.洗滌粘度計粘度計和待測液體是否清潔干凈，是決定實驗成功的關(guān)鍵之一。如果是新的粘度計,先用洗液洗，再用自來水洗三次，去離子水洗三次，烘干待用。3.測定溶劑流出時間及密度將清潔干燥的粘度計垂直安裝于恒溫槽內(nèi)，設(shè)定溫度為25℃。使水面完全浸沒小球。用移液管移入15ml已恒溫的蒸餾水，恒溫2分鐘，封閉粘度計的支管口，用吸耳球經(jīng)橡皮管由毛細管上口將水抽至最上一條紅線的上方時，取下洗耳球，放開支管，使其中的水自由下流，用眼睛水平注視著正在下降的液面，用秒表準確記錄流經(jīng)下球上下兩刻度之間的時間，重復(fù)3次。準確稱量洗凈烘干的50mL容量瓶質(zhì)量m1，加蒸餾水至容量瓶刻度線，蓋上塞子，擦干，準確稱量質(zhì)量m2。第八頁，共十二頁，2022年，8月28日4.測定KCl溶液流出時間及密度先稱量干燥的容量瓶m，再將配好的KCl溶液和容量瓶一起稱量m’，將洗凈干燥的粘度計安裝于恒溫槽內(nèi)，移取15ml已配好的KCl溶液于粘度計中（注意盡量不要將溶液粘在管壁上），恒溫10分鐘，按步驟3中測蒸餾水的流出時間來測定溶液的流出時間t，重復(fù)三次。5.洗凈烘干粘度計后按上述方法分別測定ZnCl2、FeCl3溶液流出時間及密度。第九頁，共十二頁，2022年，8月28日五

數(shù)據(jù)記錄室溫：10℃

大氣壓：99.18Kpa第十頁，共十二頁，2022年，8月28日六數(shù)據(jù)處理1.根據(jù)密度質(zhì)量變化，分別求出不同溶液的比重。2.根據(jù)（4）式，分別求出不同溶液的黏度值。3.比較不同價態(tài)溶液的黏度的差別。由上表可知在相同溫度，相同濃度下，隨著離子所帶電荷增加，其粘度也增加。第十一頁，共十二頁，2022年，8月28日七實驗問題記錄1.本實驗采用的恒溫水浴為普通恒溫槽，溫度的穩(wěn)定性不夠；2.溶液的配置不是在25℃進行，且