不同温度下液体粘度的测定

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1、化工0807王佳宁实验题目:不同温度下液体粘度的测定实验日期:2009年11月6日班级:学生姓名:学号:一、实验目的:1、了解恒温槽的原理、构造和各部件的功能,学会调节恒温槽。2、了解液体粘度的意义及测定粘度的原理和方法。用乌氏粘度计测定无水乙醇在不同温度下的粘度,求算无水乙醇流动活化能。二、实验原理:1、恒温技术:实验室普遍使用的恒温槽是一种常用的控温装置。其基本原理是当槽浴温度低于设定温度时,自动停止加热。故温度在微小区间波动,被研究体系在恒温水的包围中就被限制在所需温度上下微小区间。2、液体粘度的测定:任何液体

2、都有粘滞性,可由粘滞系数η表示。η与组成液体的分子大小、形状、分子间作用力等有关。本实验用毛细管流出法测液体粘度。某温度下由泊萧叶公式η=πr4pt/(8LV)(7-25).η国际制单位是Pa×s,1P=0.1Pa×化工0807王佳宁s。通常采用两种液体粘度公式做商求η。即(7-29)η2=η1×p2t2/p1t1(7-30)温度变化使分子间作用力发生改变,粘度也有变化,其关系为η=Aexp(Evis/RT)(7-31)或Inη=InA+Evis/RT(7-32)其中,Evis称为液体的流动活化能,以In对1/T作图

3、得一条直线,斜率S=Evis/R故Evis=SR.一、实验操作步骤:1、接通电源,打开开关,设定温度为28℃,并打开搅拌器等待水温达28℃。2、测定25℃时无水乙醇流经乌氏粘度计毛细管的时间。用夹子夹紧C管上的乳胶管吸气,将乙醇从D球、毛细管、E球抽至G球。加紧B管之乳胶管,解去C管夹子,此时D球内部分乙醇流回F球,D球经C管与大气相通,毛细管末端即通大气。解去B管夹子,B管内乙醇下落,当液面流经刻度a时,启动秒表计时,当液面降至b时,计时终止,这段时间就是ab间体积V的乙醇流经毛细管的时间ta。重复操作2~3次,每

4、次相差相差不超过0.5s,取平均值。3、升高温度3℃,同上2步骤,测定该温度下乙醇流经毛细管的时间,如此测得4~5个数据。4、测量完毕,关闭恒温槽装置开关及搅拌槽开关,断开电源,将仪器及吸耳球、秒表放回原位。化工0807王佳宁一、实验原始数据:序号1234T/℃28313437ρ/g×cm-30.782670.780.777560.775t/sAbababab306.44306.68294.47296.9275.18277.87266.25265.5在T=28℃时,乙醇的粘度η1=1.015mPa×s查得无水乙醇流动

5、活化能Evis真=13.40kj/mol二、实验数据处理及结果讨论:由公式η1/η2=p1t1/p2t2,及乙醇的粘度η1=1.015mPa×s可求得不同温度下的黏度,如下表1/(T/K-1)3.32×10-33.28×10-33.26×10-33.22×10-3In(η/mPa×s)0.0149-0.0243-0.0943-0.138作Inη—1/T图化工0807王佳宁在直线上取A(0.00331,-0.001)、B(0.00324,-0.109)两点,求其斜率S=(0.001-0.109)/(0.00324-0.

6、00331)=1.54×103KEvis=RS=8.31×1.54×103KJ/mol=12.80KJ/mol相对误差E=|Evis-Evis真|/Evis真×100%=|(12.8-13.4)/13.4|×100%=4.47%一、实验误差分析:1、粘度计在放置时不能保证完全铅直,由此产生一定误差;2、用秒表计时时,由于秒表本身不够精确,会造成一定误差,且在按秒表时可能会出现连按现象,使测量不准;3、由于在观察液面时,在a和b线处判断标准不能够完全相同,造成一定误差。二、注意事项:1、粘度计必须尽量铅直放置;2、化工

7、0807王佳宁用吸耳球吸取液体时,液体中不得混入气泡,否则应在待气泡排尽才能实验;1、操作时如果要接触B管或C管时应特别小心,因为B管或C管有较长之力臂,用力虽小但形成的力矩较大,易在管间接口处折断;2、粘度计不能进水,应保证管内的乙醇纯度。

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