Хід виконання роботи

Визначення проводиться в широкій пробірці, яку розташовано у термосі. Пробірка закриваться пробкою, в якій закріплено термометр Бекмана (точність вимірювання ±0,01 ⁰С) та мішалку. Прилад для визначення теплових ефектів процесів називається калориметром.

1. З метою визначення теплоємності калориметра мірним циліндром відміряти в калориметричну пробірку 30 см³ дистильованої води та точно (±0,001 г) зважити на аналітичних терезах ~ 1 г KCl.

2. Перемішуючи воду мішалкою, зробити 6 вимірів температури з інтервалом 30 секунд за умови встановлення рівномірного ходу температури (температура після кожного вимірювання зростає або зменшується на одну й ту ж величину) і записати в табл. 3.1.

3. Всипати наважку KCl та енергійно перемішати, продовжуючи записувати температуру в табл. 3.1 з такими самими інтервалами часу (ще 5–7 вимірів після встановлення рівномірного ходу температури).

4. Побудувати графік температурного ходу для точного визначення DТ з урахуванням теплообміну з оточуючим середовищем (рис. 12). Стрибок температури DТ визначити екстраполяцією прямих АВ та CD на середину головного періоду ВС.

Рис.12. Графік для визначення зміни температури DT при розчиненні KCl

На графіку відрізок АВ – попередній період, CD – заключний період, ВС – головний період, тривалість якого визначається крайніми точками В і С, де рівномірний хід температури переривається.

Таблиця 3.1. Результати вимірювань температури при змочуванні речовин

Властивості розчинників при 20 ^оС	Вода	Бензол
Питома теплоємність С,	4,184	1,711
Густина r, г/см³	0,998	0,879
Об’єм , см³
Номер виміру	Покази термометра Бекмана
Вода	Вода	Вода	Бензол	Бензол
	KCl	Крохмаль	Вугілля	Вугілля	Крохмаль















DТ
С_к, Дж/К
Q, Дж

5. Розраховувати теплоємність калориметра С_к (Дж/К) за формулою:

(3.1)

де а – наважка солі, г; M – молярна маса KCl, г/моль; Q_KCl – теплота розчинення KCl, яка складає 17500 Дж/моль; r – густина води, г/см³; С – питома теплоємність води, Дж/(г×К).

6. Вилити розчин солі та помити пробірку.

7. На технічних терезах зважити по дві наважки крохмалю та активованого вугілля масою 2 г кожна.

8. У вимиту калориметричну пробірку мірним циліндром налити 30 см³ дистильованої води. Перемішуючи воду мішалкою, зробити 5 –7 вимірів температури з інтервалом 30 с після встановлення рівномірного ходу температури. Всипати в пробірку крохмаль та, інтенсивно перемішуючи вміст пробірки, продовжувати записувати температуру з такими самими інтервалами часу до встановлення рівномірного температурного ходу, після чого зробити ще 5–7 вимірів. Покази термометра Бекмана упродовж дослідів записувати в табл. 3.1. Вилити суспензію та помити пробірку.

9. Аналогічні операції провести з активованим вугіллям. Вилити суспензію вугілля і води та помити пробірку. Витерти пробірку насухо фільтрувальним папером.

10. У висушену калориметричну пробірку мірним циліндром налити 30 см³ бензолу. Перемішучи бензол мішалкою, зробити 6 вимірів температури з інтервалом 30 с після встановлення рівномірного ходу температури. Засипати в пробірку активоване вугілля і провести вимірювання, аналогічні попереднім дослідам змочування водою. Вилити суспензію вугілля і бензолу у посуд для зливів (у витяжній шафі) та сполоснути пробірку бензолом.

11. Аналогічні операції провести для дослідження змочування крохмалю бензолом.

12. Побудувати графіки зміни температури з часом для визначення DT. Розраховані значення записати в табл. 3.1.

13. Розрахувати теплоти змочування за формулою, Дж:

, (3.2)

де V – об’єм рідини, см³; r – густина рідини, г/см³; C – питома теплоємність рідини, Дж/(г∙К); С_к – теплоємність калориметра, Дж/К; DT – зміна температури в ході досліду. При розрахунках теплот змочування у рівняння (3.2) слід підставляти властивості (r, C) досліджуваної рідини. Результати обчислень записати в табл. 3.1.

14. Розрахувати величини коефіцієнтів змочування крохмалю та активованого вугілля як відношення теплот змочування відповідних матеріалів водою та бензолом: і зробити висновок про природу речовин.

Звіт

Таблиця 3.1

Графіки T = f(t) для розчинення KCl у воді та змочування досліджуваних порошків рідинами (всього 5 графіків).

Теплоємність калориметра С_к = .... ... Дж/К.

Значення коефіцієнтів змочування b_{крохмалю} = ..............; b_{вугілля} = ............

Висновок.

Питання до лабораторної роботи

1. Як і для чого визначають теплоємність калориметра?

2. Які особливості вимірювання температури термометром Бекмана?

3. Як визначають теплоти змочування порошків?

4. Як і навіщо визначають коефіцієнти змочування порошків?

5. Яка з досліджених Вами речовин є гідрофільною? Чому?

6. Яка з досліджених Вами речовин є гідрофобною? Чому?

7. Як змінити характер поверхні з гідрофільного на гідрофобний і навпаки?

Література:[1] 153 – 168; [2] 72 – 89; [3] 78 – 99; [4] 44 – 50.

Лабораторна робота № 4«СЕДИМЕНТАЦІЯ»

Перед виконанням лабораторної роботи з седиментаційного аналізу суспензій треба засвоїти принципи побудови седиментаційної кривої та методику розрахунку розмірів часток в залежності від швидкості їхнього осідання. Необхідно знати межі застосування методу седиментаційного аналізу, вміти аналізувати седиментаційні криві моно-, ди-, три- та полідисперсних суспензій.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Стислі теоретичні відомості	\|	Стислі теоретичні відомості

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.022 сек.