Лабораториялық жұмыс. Тұтқырлық ортада шариктің түсуі

Тұтқырлық ортада шариктің түсуі

Жылдамдығы әдісі арқылы тұтқырлықты өлшеу

Сұйықтықтың абсолютті және салыстырмалы тұтқырлығын Стокс әдісі арқылы да анықтауға бола ды.Тұтқырлықты өлшеудегі бұл әдіс белгілі бір қысымдағы шариктің сұйықтыққа түсу жылдамдығын анықтайды. Тұтқыр ортаға түсетін шарик қарама-қарсы жағдайлармен кездеседі. Оның түсу жылдамдығы ауырлық күшіне пропорционал. Осы күш тұрақты болғандықтан, шариктің тұтқыр ортаға түсу жылдамдығы да тұрақты болады. Стокстің осы жылдамдыққа тең формуласы:

 

мұндағы, - тұтқырлық сұйықтыққа шариктің түсу жылдамдығы;

g – еркін түсу үдеуі;

D – шарик тығыздығы;

d – сұйықтың тығыздығы;

- пуаздағы сұйықтың түсу коэффициенті.

Көрсетілген әдіспен сұйықтың салыстырмалы тұтқырлығын да өлшеуге болады.

Бұл мақсатта екі сұйықтықпен тәжірибе жүргізіледі. Стокс формуласынан тұжырым:

мұндағы, t₁ және t₂ – тұтқырлықтары салыстырылатын биіктіктері бірдей сұйықтық бағандарындағы шариктің түсу уақыты.

Шариктің аз мөлшерін қамтитын шариктің баяу түсуінде Стокс формуласы дұрыс.

Қайтымды тұтқырлықтың көлемі ағынды сұйықтық деп аталады.

Жұмысқа қажетті заттар: ұзындығы 35-40см шыны түтікше, диаметрі 2-5см, термостат, секундомер, масштабты сызғыш, сынапты сосуд, мыс немесе никельденген ине, глицерин, 1%-тік немесе 0,5%-тік желатин золі.

Прибор сипаттамасы

17-сурет.

 

Ақпа шарик әдісімен тұтқырлықты анықтауға арналған құрылғы: 1-ыдыс; 2-зерттелетін ерітінді құйылған қондырғы; 3-шарик салынған пробирка; 4-араластырғыш; 5-термометр; 6,7-белгілер

 

 

Стокс бойынша тұтқырлықты өлшеу приборы ұзындығы 35-40см, диаметрі 2-5см, төменгі жағы рези на тығынмен берік жабылған шыны түтікшеден тұрады. Түтікшеде екі сақиналы белгілер болады. Түтік шені сулы термостатқа бекітеді. Тұтқырлықты анықтау үшін сұйықтықтағы шариктің түсу жылдамдығын анықтау қажет. Шарик есебінде диаметрін микроскоп арқылы анықтаған сынап алуға болады. Тамшыны төмендегі жолмен дайындайды.Микроскоп үстелшесіне микрометрлік сызғыш қойып, сызғыш шкалаларын микроскоп көрінісіне келтіреді. (50-100 есе үлкейтіп көрсететін обьектив).Мыс немесе никельденген ине көмегімен (көрсетілген мақсатта медициналық ине қолданған ыңғайлы) микросызғыш шкаласына кішкентай сынап шаригін орналастырып,микроскоп обьективін шармкке бағыттап, алдымен диаметрін 0,01мм есебімен дәл анықтап алып, соңынан шариктің радиусын есептейді.

Шарикті сызғыштан инемен алып, тұтқырлықты өлшейтін сұйықтығы бар түтікке салады (сұйықты ғы бар түтікше температураны толық сіңіру үшін термостатта болуы тиіс).

Шарик түтікшенің жоғарғы белгісінен өткеннен бастап, секундомермен бақылайды. Шарик төменгі белгіден өткен кезде секундомерді тоқтатады.

Шариктің белгілер арасындағы h қашықтығымен t уақытымен сұйықтың ішіндегі шариктің түсу жылдамдығын есептейді:

 

Тәжірибені әртүрлі көлемдегі шариктерді қолданып, үш рет жүргізеді.

Алынғын өлшеулер мен есептеулерді төмендегі кесте жазады:

№3 кесте

Тәжірибе, %	Шариктің радиусы	Шариктің қозғалу уақыты, t сек.	орташа мәні

1-тәжірибе. Желатин золінің тұтқырлығын есептеу. 0,2%-тік желатин золінің абсолютті және қатысты тұтқырлығын 18-20⁰С тұрақты температурада анықтайды. Алынған нәтижені капиллярлы өлшеумен салыстырады.

2 - тәжірибе. Глицерин тұтқырлығына температураның әсері. Глицериннің тұтқырлығын 20-40-60⁰С температурада өлшейді. Температураға байланысты тұтқырлықтың өзгеру қисығын сызады.

Жасалған жұмысты қорытындылау

1.Вискозиметр суретін салу.

2.Тәжірибедегі алынған қисықтарды сызу.

Бақылау сұрақтары

1.Сұйықтықтардың тұтқырлығы қандай факторларға тәунлді?

2.Капиллярлы вискозиметр көмегімен тұтқырлықтың абсолютті мәнін өлшеуге болады ма?

3.Стокс әдісімен тұтқырлықты өлшеудің қандай мәні бар?

4.Неліктен бөлек аниондар тұтқырлыққа әсер етеді?

 

Лаборатория сабағының әдістемелік нұсқауы экология және химия кафедрасының №«» 2012 ж. мәжілісінде талқыланды.

 

 

Құрастырған: х.ғ.к., доцент м.а. Алтынбекова М.О.

 

 

Кафедра меңгерушісі, х.ғ.к., доцент _______Р.Н.Нұрділлаева

 

Инженерлік-педагогикалық факультетінің оқу-әдістемелік кеңесінің №___ «___»_____ 2012ж. мәжілісінде бекітілді.