Опыт 1. Определение коэффициента поверхностного натяжения (КПН) методом отрыва капель.

 

При определении КПН методом отрыва капель используется метод сравнения КПН исследуемой жидкости с КПН эталонной жидкости, например, воды, для которой величина КПН известна (см. табл. 7.2).

Порядок выполнения:

1. Промыть бюретку водой.

2. Заполнив бюретку дистиллированной водой в объеме 10-12 мл и осторожно поворачивая рукоятку крана, добиться раздельного падения капель воды во флакон, расположенный под краном. При этом частота падения капель должна быть невелика для уверенного счета отдельных капель.

3. Пользуясь мерными делениями бюретки подсчитать число капель в выбранном вами объеме воды (2-3 мл). Повторить пункт “3” не менее 3-х раз, обращая особое внимание на постоянство объемов вытекающей воды.

4. Полученные данные занести в таблицу 7.1.

Таблица 7. 1

п/п	Вода		Р-р спирта 10%		Р-р спирта 20%		Р-р спирта 30%
	r 0 =998,2 кг/м^3		r 1 =982,4 кг/м^3		r 2 =969,6 кг/м^3		r 3 =935,7 кг/м^3
	n0	s 0	n1	s 1	n2	s 2	n 3	s 3
1
2
3
Ср.

 

Выполнить пункты 2-4 для водных растворов спирта, начиная с раствора наименьшей концентрации, соблюдая постоянство выбранного объема.

По средним значениям полученных результатов определить КПН для всех иссследуемых растворов по формуле:

, i =1 или 2 или 3.

Найти погрешность измерений по формулам:

,

.

Окончательные результаты записать в виде: .

 

Построить график зависимости КПН от концентрации растворов.

Опыт 2. Определение КПН по высоте поднятия жидкости в капилляре

1. Измерить высоту поднятия жидкости в капилляре (капилляр опущен в подкрашенную жидкость в пробирке).

 

2. Используя формулу Жюрена найти КПН исследуемой жидкости:

,

где h – высота поднятия жидкости в капилляре,

r – радиус капилляра (для данной установки r =(0,80± 001) мм),

r - плотность жидкости (r =1*10³ кг/м³),

g – ускорение свободного падения,

n - краевой угол, при полном смачивании n = 0, cos n = 1.

 

3. Произвести расчет погрешности по формулам:

,

D r = 0,01 мм, D h = 0,5 мм – половина цены деления измерительного прибора.

 

4. Ответ записать в виде: .

 

Таблица 7.2 Зависимость значений КПН (Н/м) дистиллированной воды от температуры

t, ° С	s 0 *10^-3, Н/м	t, ° С	s 0 *10^-3, Н/м	t, ° С	s 0 *10^-3, Н/м
10	74,0	16	73,1	21	72,4
11	73,8	17	73,0	22	72,2
12	73,7	18	72,8	23	72,0
13	73,5	19	72,7	24	71,9
14	73,4	20	72,5	25	71,8
15	73,3

 

Контрольные вопросы:

1. Охарактеризовать природу сил поверхностного натяжения.

2. Раскрыть физический смысл коэффициента поверхностного натяжения (КПН), единицы измерения КПН.

3. Охарактеризовать способы измерения КПН.

4. Объяснить роль поверхностного натяжения на протекание биологических процессов.

5. Что такое газовая эмболия, поверхностно-активные вещества. Дайте определения этих понятий.

6. Факторы, влияющие на изменение поверхностного натяжения. 

 

Раздел 2. Коллоидная химия