不同溫度下液體粘度的測定及實驗誤差分析
1、恒溫技術:
實驗室普遍使用的恒溫槽是一種常用的控溫裝置。其基本原理是當槽浴溫度低于設定溫度時,自動加熱;當槽浴溫度高于設定溫度時,自動停止加熱并視情況制冷。故溫度在微小區間波動,被研究體系在恒溫水的包圍中就被限制在所需溫度上下微小區間。
2、液體粘度的測定:
任何液體都有粘滯性,可由粘滯系數η表示。η與組成液體的分子大小、形狀、分子間作用力等有關。本實驗用毛細管流出法測液體粘度。某溫度下由泊蕭葉公式η=πr4pt/(8LV) . η制單位是Pa×s, 1P=0.1Pa×s。通常采用兩種液體粘度公式做商求η。即 η2=η1×p2t2/p1t1。
溫度變化使分子間作用力發生改變,粘度也有變化,其關系為 η=Aexp(Evis/RT) 或 Inη=InA+Evis/RT
其中,Evis稱為液體的流動活化能,以In對1/T作圖得一條直線,斜率S=Evis/R故Evis=SR.
粘度實驗操作步驟:
1、 接通恒溫水槽電源,打開開關,設定溫度為實驗所需溫度,等待水溫達設定溫度并保持穩定。
2、 測定25℃時無水乙醇流經烏氏粘度計毛細管的時間。用夾子夾緊粘度管C管上的乳膠管吸氣,將乙醇從D球、毛細管、E球抽至G球。加緊B管之乳膠管,解去C管夾子,此時D球內部分乙醇流回F球,D球經C管與大氣相通,毛細管末端即通大氣。解去B管夾子,B管內乙醇下落,當液面流經刻度a時,啟動秒表計時,當液面降至b時,計時終止,這段時間就是ab間體積V的乙醇流經毛細管的時間ta。重復操作2~3次,每次相差相差不超過0.5s,取平均值。
3、 升高溫度3℃,同上2步驟,測定該溫度下乙醇流經毛細管的時間,如此測得4~5個數據。
4、 測量完畢,關閉恒溫槽裝置開關及攪拌槽開關,斷開電源,將儀器及吸耳球、秒表放回原位。
實驗誤差分析:
1、 粘度計在放置時不能保證*鉛直,由此產生一定誤差;
2、 用秒表計時時,由于秒表本身不夠精確,會造成一定誤差,且在按秒表時可能會出現連按現象,使測量不準;
3、 由于在觀察液面時,在a和b線處判斷標準不能夠*相同,造成一定誤差。