ĆWICZENIE 5

1
ĆWICZENIE NR 5
Pomiar napięcia powierzchniowego cieczy
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zbadanie wpływu rodzaju i stęŜenia rozpuszczonej substancji na napicie
powierzchniowe wody
Przeprowadzenie pomiarów
1. Przygotować roztwory (po około 50 ml) o stęŜeniach podanych przez prowadzącego.
2. Podstawić zlewkę pod wylot stalagmometru, tak aby jego koniec zanurzył się w cieczy.
3. Zakryć palcem boczny wylot trójnika i obracając kółkiem zasysacza napełnić stalagmometr do
poziomu powyŜej górnego przewęŜenia.
4. Otworzyć wylot trójnika i obserwować opadający menisk cieczy w stalagmometrze. Gdy menisk
osiągnie poziom górnego przewęŜenia rozpocząć liczenie kropel i zakończyć je w momencie gdy
menisk osiągnie poziom przewęŜenia dolnego.
5. KaŜdy pomiar wykonać naleŜy trzykrotnie, a wyniki czyli policzoną liczbę kropel dla danego
roztworu zanotować w tabelce, której wzór podano poniŜej.
6. Obliczyć napięcie powierzchniowe roztworów korzystając z następującej zaleŜności:
σ
n ρ
=
σ
n ρ
gdzie:
R
W
R
W
R
W
σR – napięcie powierzchniowe badanego roztworu
σW – napięcie powierzchniowe cieczy wzorcowej
N
m
 
N
m
 
nR – liczba kropel roztworu
nW – liczba kropel cieczy wzorcowej
ρR – gęstość badanego roztworu
ρW – gęstość cieczy wzorcowej
 kg 
 3
m 
 kg 
 3
m 
Wartość gęstości dodanej substancji poda asystent lub naleŜy odczytać z tabeli w skrypcie (jeŜeli
podana w tabeli gęstość nie zawiera dokładnych danych dla stęŜeń badanych roztworów naleŜy
sporządzić pomocniczy wykres zaleŜności gęstości od stęŜenia i odczytać potrzebne wartości).
Stosowaną w pomiarach cieczą wzorcową jest woda, której napięcie powierzchniowe moŜna obliczyć z
następującego wzoru:
N
σ = [72.9 − 0.155( t − 18)]] ⋅ 10 − 3  
m
gdzie:
t – temperatura otoczenia [˚C]
7. Sporządzić wykresy σ = f (C ) dla badanych roztworów (na wykresie nanieść wartość
odpowiadającą σ H 2O w temperaturze pomiaru).
Wyniki obliczeń naleŜy równieŜ zamieścić w tabeli wraz z wartościami średnimi dla danego roztworu
oraz sporządzić wykres zaleŜności napięcia powierzchniowego od stęŜenia.
1
2
Wzór tabeli wyników
Badany
roztwór
StęŜenie
C[mol/dm3]
lub [%]
Liczba
kropel
Średnia
Gęstość roztworu
liczba kropel
ρ [kg/m3]
Napięcie powierzchniowe
σ[N/m]
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
Uwagi:
1. Przed kaŜdym rozpoczęciem ćwiczenia naleŜy sprawdzić czy stalagmometr, a zwłaszcza kapilara i
jej wylot są czyste. W razie konieczności przepłukać cały układ wodą destylowaną zasysając ciecz
do układu tak jak to opisano w punkcie „Przeprowadzanie pomiarów”.
2. Przed rozpoczęciem pomiarów z danym płynem naleŜy starannie przepłukać stalagmometr
badanym roztworem postępując tak jak wspomniano powyŜej.
3. Ze względu na konstrukcję przyrządu najwygodniej jest, gdy jego napełnianie wykonują dwie
osoby.
2