文档介绍：恒温槽性能测试及液体粘度测定
新乡学院化学与化工学院
物理化学教研室
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【实验目的】
1. 了解恒温槽的构造及恒温原理,掌握恒温调节方法。
2. 绘制恒温槽的灵敏度曲线(温度-时间曲线),学会分析恒温槽的性能。
3. 掌握在恒温下用乌氏粘度计测定乙醇粘度的方法。
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【基本原理】
恒温槽装置示意图
1. 浴槽 2. 加热器 3. 搅拌器 4. 温度计 5. 电接点温度计
6. 继电器 7. 贝克曼温度计
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恒温槽是由浴槽、电接点温度计、继电器、加热器、搅拌器和温度计组成,继电器必须和电接点温度计、加热器配套使用。电接点温度计是一支可以导电的特殊温度计,又称为接触温度计。它有两个电极,一个固定与底部的水银球相连,另一个可调电极D是金属丝,由上部伸入毛细管内。顶端有一磁铁,可以旋转螺旋丝杆,用以调节金属丝的高低位置,从而调节设定温度。
当温度升高时,毛细管中水银柱上升与一金属丝接触,两电极导通,使继电器线圈中电流断开,加热器停止加热;当温度降低时,水银柱与金属丝断开,继电器线圈通过电流,使加热器线路接通,温度又回升。如此,不断反复,使恒温槽控制在一个微小的温度区间波动,被测体系的温度也就限制在一个相应的微小区间内,从而达到恒温的目的。
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目前,实验室常用一种以热敏电阻或铂电阻为温度传感器的电子控温仪。它不由继电器控制加热器开关,而是根据传感器电阻与按恒温温度要求设定的电阻之间的差值所引发的偏差信号大小来连续增减加热功率,从而达到自动连续控温目的。
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粘度的测量
粘度是流体的一种重要性质。液体粘度的大小,一般用粘度系数(η)表示。当用毛细管法测定液体粘度时,则可通过泊肃叶(Porseuiue)公式计算粘度系数(简称粘度):
η=πPr4t/8VL
式中:V——在时间t内流过毛细管的液体体积;
P——管两端压力差;
r——毛细管半径;
L ——管长。
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设两种液体在本身重力作用下分别流经同一毛细管,且流出的体积相等,则
η1=π P1r4t1/8VL η2=πP2r4t2/8VL
从而η1 / η2=P1t1/P2t2
式中P=ρgh; ρ——液体密度;
g——重力加速度;
h——推动液体流动的液位差;
如果每次取用试样的体积一定,则可保持h在实验中的情况相同。
因此, η1 / η2=ρ1t1/ρ2t2
已知标准液体的粘度和它们的密度,则被测液体的粘度可按上式算得。
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【仪器和试剂】
玻璃缸恒温槽1套;数字贝克曼温度计1台;秒表1个;乌氏粘度计1支;15毫升移液管2支;吸耳球1个;玻璃砂漏斗2只。
无水乙醇(.);蒸馏水
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【实验步骤】
1. 在玻璃缸中加入蒸馏水至规定水位,接通电源,开启搅拌器。
2. 调节恒温水浴至设定温度(本实验设定温度为25℃)。
3. 恒温槽灵敏度测试。恒温槽已调节到指定温度后。。连续测量40分钟。计算恒温槽灵敏度。
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乌氏粘度计
将粘度计的B、C两管上端分别套上一段乳胶管,然后垂直放入恒温槽并使球G没入水中,固定好,调节搅拌器使转速适用,不要产生剧烈振动,安装好后,用移液管吸取15ml 待测溶液(经3#玻璃砂漏斗过滤过)从A管加入粘度计,用弹簧夹夹住C管上的乳胶管使之不漏气,用洗耳球由B管慢慢抽气,待液面升至球G的中部时,停止抽气,取下洗耳球,松开C管上的夹子,使空气进入球F,在毛细管内形成气悬液柱,液体流出毛细管下端就沿管壁流下,此时,球内液面逐渐下降,当液面恰好到达刻度线a时,立即按下秒表,开始计时,待液面下降到刻度线b,再按下秒表,记录溶液流经毛细管的时间,至少重复三次,取其平均值()。
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