恒溫槽測液體粘度

一、實驗?zāi)康?
恒溫槽在物理化學(xué)實驗中的重要性：物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)，如粘度、密度、蒸氣壓、表面張力、折光率、電導(dǎo)、電導(dǎo)率、透光率等都隨溫度而改變，要測定這些性質(zhì)必須在恒溫條件下進(jìn)行。一些物理化學(xué)常數(shù)如平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)等也與溫度有關(guān)，這些常數(shù)的測定也需要恒溫。因此，學(xué)會恒溫槽的使用對物理化學(xué)實驗是非常必要的。此外掌握測試液體的粘度與密度。二、實驗原理
粘度的測定：測定粘度的方法主要有毛細(xì)管法、轉(zhuǎn)筒法和落球法。在測定高聚物分子的特性粘度時，以毛細(xì)管流出法的粘度計zui為方便。若液體在毛細(xì)管粘度計中，因重力作用流出時，可通過泊肅葉（Poiseuille）公式計算粘度：
 
式中，η為液體的粘度; ρ為液體的密度; L為毛細(xì)管的長度; r為毛細(xì)管的半徑; t為流出的時間; h為流過毛細(xì)管液體的平均液柱高度;V為流經(jīng)毛細(xì)管的液體體積; m為毛細(xì)管末端校正的參數(shù)（一般在r/L<<1時，可以取m = 1）。
對于某一只的粘度計而言，上式可以寫成下式：
                           
式中，B <1，當(dāng)流出的時間t在2min左右（大于100s），該項（亦稱動能校正項）可以忽略。又因通常測定是在稀溶液中進(jìn)行（C<1×10-2g·cm-3），所以溶液的密度和溶劑的密度近似相等，因此可將ηr寫成:
                                       
密度的測定： 單位體積內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量,稱為物質(zhì)的密度,當(dāng)用不同單位來表示密度時,可以
有不同的數(shù)值,若用g·cm－3為單位密度在數(shù)值上等于4oC水相比所得的比重。密度與比重的概念雖不同,但在上述條件下,兩者卻建立數(shù)值上相等的關(guān)系利用比重瓶去進(jìn)行液體密度的測定。由公式
     ρ=  （g3—g1）/（g2—g1）計算
其中ρ—待測液體的密度
—溫度時水的密度
g1—比重瓶的重量
g2—比重瓶的重量與裝入水的重量之和
g3—比重瓶的重量與裝入乙醇的重量之和
三、實驗內(nèi)容和要求
實驗內(nèi)容：裝配控溫裝置并控溫在溫度，測定待測液體粘度、密度。
實驗要求：
1.使用粘度計時，嚴(yán)格執(zhí)行指導(dǎo)教師的操作，輕拿輕放，防止破損。
2.測定粘度時，粘度計應(yīng)保持垂直。
3.測定密度時，注意液體的揮發(fā)。
四、實驗主要儀器設(shè)備和材料
恒溫水槽、奧式粘度計、比重瓶、秒表、甘油水溶液、去離子水。
超級恒溫槽使用步驟：
    工作室水箱應(yīng)注入適量的潔凈自來水，加熱管至少應(yīng)低于水面1cm，把攪拌磁子放入水箱中央，將控溫旋鈕調(diào)到zui低，接通電源，把“設(shè)定/測量”開關(guān)置于“設(shè)定”端觀察顯示屏，調(diào)節(jié)控溫旋鈕，調(diào)至所需的設(shè)定溫度，然后回到“測量”。當(dāng)設(shè)定值高于所測定溫度時，加熱開始工作。顯示屏顯示為探頭所測的實際溫度。當(dāng)加熱到所需的溫度時，加熱會自動停止，低于設(shè)定的溫度時，新的一輪加熱又會開始，為了保證水溫均勻性，應(yīng)打開攪拌開關(guān)，慢慢調(diào)節(jié)調(diào)速旋鈕。
五、實驗方法、步驟及結(jié)果測試
1. 粘度的測定
（1）調(diào)節(jié)恒溫槽，使其溫度為25℃左右，波動范圍不超過0.5℃。
（2）將粘度計和比重瓶分別用水沖洗、烘干。
（3）用移液管吸取10mL乙醇,放入粘度計內(nèi),將粘度計垂直放入水浴鍋內(nèi),恒溫20分鐘,用橡皮管連接粘度計, 用吸耳球吸起液體,使其超過上刻線,然后放開吸耳球,用秒表記錄液面從上刻度到下刻度所用的時間.重復(fù)三次,取平均值。
（4）再把粘度計里的乙醇到出,用水沖洗兩次, 用同樣方法測量去離子水粘度。
2.密度的測量
（1）將烘干的比重瓶放在分析天平上稱重g1，用移液管將乙醇加入到比重瓶內(nèi),塞上瓶塞,小心地放入水浴鍋內(nèi)。
（2）20分鐘后,用濾紙將超過刻度的液體吸去,將液面控制在刻度線上, 再將比重瓶從水浴鍋中取出, 用濾紙將比重瓶擦干,注意這時不要因手的溫度高而使瓶中液體溢出,再稱重g2。
（3）倒出乙醇, 用水沖洗2次，再用同樣方法稱出比重瓶與裝入水的總重量g3。
常用于粘度測試的恒溫槽：低溫恒溫槽
                      高精度低溫恒溫槽
                      超級恒溫水油槽
                      高精度超級恒溫水油槽