Метод
счета капель считается самым простым способом измерения поверхностного
натяжения с технической точки зрения. В основе расчетов лежит закон, согласно
которому вес капли, отрывающейся от пипетки, пропорционален поверхностному
натяжению жидкости ( ) и радиусу пипетки (R) , т.е.
g
- ускорение свободного падения;
m
- масса капли исследуемой жидкости.
Процесс
измерений прост и состоит их двух этапов. На первом этапе определяется радиус
пипетки (сталагмометра). Величина радиуса вычисляется по результатам измерения
веса капли какой-либо стандартной жидкости, например, дистиллированной воды.
Для измерения радиуса не используются какие-либо дополнительные измерительные
инструменты, такие как микрометр, поскольку величина радиуса в формуле (1) лишь
приближенно отражает действительные размеры используемой пипетки. (Причины
такого положения дел будут пояснены далее.)
Второй
этап состоит в том, что из пипетки выдавливается несколько капель исследуемой
жидкости в посуду для взвешивания. Первая капля не должна попасть в число
взвешиваемых. Далее взвешиванием на весах определяется общий вес капель.
Важным
является процесс формирования отдельной капли. Формировать каплю быстро
недопустимо, так как результат последующего измерения будет недостоверен из-за
того, что сила инерции поступающей жидкости оторвет каплю раньше времени.
Медленно же формировать каплю не рационально. Обычно поступают следующим
образом: каплю формируют быстро, но на последней стадии формирования (до ее
отрыва от пипетки) замедляют процесс. Капля должна оторваться при очень
медленном поступлении жидкости.
Систематическая
ошибка от использования для расчетов формулы (1) достигает в лучшем случае
2-3%, если для калибровки (определения радиуса) применялась дистиллированная
вода, а поверхностное натяжение исследуемой пробы равно 20 дин/см. Это связано
с тем, что вышеупомянутая формула не совсем верно отражает существующее
положение дел. Лонштейн, а затем Гаркинс и Браунс еще в начале века показали,
что лучшими показателями обладает формула:
F
- поправка, зависящая от отношения V/R3;
V
- объем капли.
Использование
этой формулы для расчетов позволяет определять поверхностное натяжение с
точноcтью 0,1-0,2%.
В
таблице 1 показаны значения поправок F для различных V/R3. Из
таблицы следует, что в действительности образуется капля меньшего размера, чем
это предсказывает предыдущая формула (1). Таким образом, расчеты радиуса по
раствору с известным поверхностным натяжением дают значение на 40% меньше
действительного размера пипетки.
Таблица
1.
V/R3
|
F |
V/R3
|
F |
V/R3
|
F |
58,1 |
0,215 |
2,3414 |
0,2635 |
0,816 |
0,255 |
24,6 |
0,2256 |
2,0929 |
0,26452 |
0,771 |
0,2534 |
17,7 |
0,2305 |
1,8839 |
0,26522 |
0,729 |
0,2517 |
13,28 |
0,23522 |
1,7062 |
0,26562 |
0,692 |
0,2499 |
10,29 |
0,23976 |
1,5545 |
0,26566 |
0,658 |
0,2482 |
8,19 |
0,24398 |
1,4235 |
0,26544 |
0,626 |
0,2664 |
6,662 |
0,24786 |
1,3096 |
0,26495 |
0,597 |
0,2445 |
5,522 |
0,25135 |
1,2109 |
0,26407 |
0,57 |
0,243 |
4,653 |
0,25419 |
1,124 |
0,2632 |
0,541 |
0,243 |
3,975 |
0,25661 |
1,048 |
0,261 |
0,512 |
0,2441 |
3,433 |
0,25874 |
0,98 |
0,2602 |
0,483 |
0,246 |
2,995 |
0,26065 |
0,912 |
0,2585 |
0,455 |
0,2491 |
2,637 |
0,26224 |
0,865 |
0,257 |
0,428 |
0,2526 |
Расчеты
по формуле (2) также предполагают 2 этапа исследований. На первом этапе
определяется радиус пипетки по стандартному раствору, а на втором - измерение
поверхностного натяжения исследуемой пробы. Расчеты по определению радиуса
пипетки усложняется поправкой F, которая зависит от V/R3. Трудность
состоит в том, что в формуле (2) радиус фигурирует в 2-х местах. Вычислять его
аналитическим путем довольно сложно. В связи с этим лучше знать действительные
геометрические размеры пипетки, предварительно измеренные микрометром.
Измеренный радиус следует использовать только для вычисления поправки F. Таким
образом, радиус по формуле (2) вычисляется довольно просто:
ст - поверхностное натяжение стандартного раствора.
При
вычислениях поверхностного натяжения исследуемого раствора применяется тот же
принцип: радиус, измеренный микрометром, применяется только для вычисления
поправки.
Другие работы по теме:
Поверхностное натяжение и адсорбция на границе вода-воздух
Поверхностное натяжение как результат асимметрии сил когезии на поверхности. Связь адсорбции поверхностно-активных веществ на границе жидкость-воздух с критическим параметром упаковки. Применение теории регулярных растворов к поверхностному натяжению.
Адсорбция на границе раздела фаз жидкость газ
Калмыков П. Работа №3 Адсорбция на границе раздела фаз жидкость – газ. Цель работы: Определение поверхностного натяжения растворов. Построение изотермы поверхностного натяжения =f(с). Расчет величин адсорбции Г при различных концентрациях вещества. Построение изотермы адсорбции Г=f(с).
Флотационное обогащение
Флотационное обогащение На обогатительных фабриках этим методом концентрируют сульфидные и окисленные руды цветных металлов, руды некоторых редких металлов, апатит, самородную серу, каменный уголь и другое сырьё.
Термодинамика поверхностного слоя
Лиофильные и лиофобные системы. Способы получения дисперсных систем. Определение границы поверхностного слоя. Методы измерения поверхностного натяжения. Зависимость поверхностного натяжения от температуры и концентрации. Полная поверхностная энергия.
Жидкое состояние вещества 3
Министерство образования и науки РФ Сердобский с/х техникум Доклад По дисциплине: Физика На тему: Жидкое состояние вещества Выполнила студентка Т-11 группы
Поверхностное натяжение
Вологодский государственный педагогический университет Курсовая работа по теме МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ. Выполнил
Натяжение жидкости. Принцип работы сталагмометра
Сущность и характерные особенности поверхностного натяжения жидкости. Теоретическое обоснование различных методов измерения коэффициента поверхностного натяжения по методу отрыва капель. Описание устройства, принцип действия и назначение сталагмометра.
Поверхностное натяжение. Капиллярные эффекты
Содержание Содержание 1 Введение 2 Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение 4 Заключение 13 Список источников 14 Введение Пове́рхностное натяже́ние — термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объем системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными.
Поверхностное натяжение
Сила поверхностного натяжения, это сила, обусловленная взаимным притяжением молекул жидкости, направленная по касательной к ее поверхности. Действие сил поверхностного натяжения. Метод проволочной рамки. Роль и проявления поверхностного натяжения в жизни.
Измерение динамической вязкости жидкостей и газов
Лабораторная работа ИЗМЕРЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТЕЙ ель работы Углубить теоретические представления о механизмах возникновения внутреннего трения в жидкости. Освоить методы измерения вязкости жидкостей.
Табличные значения наиболее распространенных жидкостей
П.В.Скулов, Физический факультет БГПУ В таблице приведены значения:плотность, удельная теплоемкость, удельная теплота плавления, удельная теплота парообразования,температура плавления, температура кипения, коэффициент поверхностного натяжения, динамическая вязкость, скорость распространения звука.
Тепловые процессы при дуговой сварке
Тепловые процессы при дуговой сварке Сварочная дуга как источник нагрева Сварочная дуга является мощным концентрированным источником теплоты. Электрическая энергия, потребляемая дугой, в основном превращается в тепловую энергию. Выделение тепловой энергии происходит в анодном и катодном активных пятнах и дуговом промежутке.
Рецепты препаратов, применяемых в ЛОР клинике
ЛОР - рецепты Адреналин с борной кислотой Rp.: Sol.Acidi borici 2% - 10,0 Sol. Adrenalini hydrochloridi 0,1% gtts X M.D.S. По 2 капли в каждую половину носа ребенка за 5 минут до кормления.
Литература - Отоларингология рецепты для экзамена
Перечень рецептов. 1. Левориновая мазь. Rp. Ung. Levorini D.S.наносят на кожные очаги поражения 1-2 раза в день 10-15 дней. 2. Фарингосепт. Rp. Faringosepti 0,1 Dtd N 20 in tabul. S. По 3-5 таблеток в день 3-4 дня после еды. 3. Раствор ляписа для прижигания грануляций (раствор нитрата серебра). Rp. Sol. Argenti nitratis 10% - 10 ml D.S.
Рецепты препаратов применяемых в ЛОР клинике
ЛОР - рецепты Адреналин с борной кислотой Rp.: Sol.Acidi borici 2% - 10,0 Sol. Adrenalini hydrochloridi 0,1% gtts X M.D.S. По 2 капли в каждую половину носа ребенка за 5 минут до кормления.
Просветление тумана в электрическом поле
Приводится теоретическое обоснование возможности просветления тумана в однородном электрическом поле, а так же приводится анализ экспериментов, который позволят определить роль однородного электрического поля в рассеивании тумана.
Весна пришла
Автор: Сочинения на свободную тему Наступила весна. Сквозь низко нависшие тучи стало проглядывать голубое чистое небо. Таким прозрачно-синим оно может быть только весной. По земле побежали звонкие ручейки. Сначала их было мало, но с каждым днем они все чаще и чаще прорезали лед своими струйками. Пение ранних пташек и звонкая капель с крыш заполняют мир, весенняя музыка приходит на смену долгому зимнему молчанию и завыванию ветра.
Glaucus atlanticus
Введение 1 Строение 2 Окраска 3 Питание 4 Размножение 5 Филателия Список литературы Введение Вскрытый моллюск. Иллюстрация из Atlas Zoologique du Voyage de la corvette La Bonite (1852).
"Безалкогольный" увлажняющий аппарат
Избирательная подача краски только на печатающие элементы формы требует применения в традиционной офсетной плоской печати увлажняющих аппаратов.
Эмульсии
Виды и классификация эмульсий. Методы получения и разрушения эмульсий.
Барботирование
Барботирование (от франц. barbotage - перемешивание), пропускание через слой жидкости пузырьков газа или пара, который диспергируют в барботерах - трубах с мелкими отверстиями, тарелках с отверстиями, колпачками и т. п.
Моющие средства
Происхождение и история развития промышленнности моющих средств.
Табличные значения наиболее распространенных жидкостей
В таблице приведены значения:плотность, удельная теплоемкость, удельная теплота плавления, удельная теплота парообразования,температура плавления, температура кипения, коэффициент поверхностного натяжения, динамическая вязкость.
Виды счетов
I группа (основные счета) Инвентарные счета активные Осуществляют контроль за поступлением и выбытием имущества и остатками. 1, 4, 10, 12, 40, 41, 50, 51, 52
Виды счетов
I группа (основные счета) Инвентарные счета активные Осуществляют контроль за поступлением и выбытием имущества и остатками. 1, 4, 10, 12, 40, 41, 50, 51, 52