恒溫槽測(cè)定液體粘度

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
恒溫槽在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(cè)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(cè)定也需要恒溫。因此，學(xué)會(huì)恒溫槽的使用對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是非常必要的。此外掌握測(cè)試液體的粘度與密度。二、實(shí)驗(yàn)原理
粘度的測(cè)定：測(cè)定粘度的方法主要有毛細(xì)管法、轉(zhuǎn)筒法和落球法。在測(cè)定高聚物分子的特性粘度時(shí)，以毛細(xì)管流出法的粘度計(jì)zui為方便。若液體在毛細(xì)管粘度計(jì)中，因重力作用流出時(shí)，可通過(guò)泊肅葉（Poiseuille）公式計(jì)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(zhǎng)度; r為毛細(xì)管的半徑; t為流出的時(shí)間; h為流過(guò)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(shí)，可以取m = 1）。
對(duì)于某一只的粘度計(jì)而言，上式可以寫(xiě)成下式：
                           
式中，B < 1，當(dāng)流出的時(shí)間t在2min左右（大于100s），該項(xiàng)（亦稱(chēng)動(dòng)能校正項(xiàng)）可以忽略。又因通常測(cè)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(xiě)成:
                                       
密度的測(cè)定： 單位體積內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量,稱(chēng)為物質(zhì)的密度,當(dāng)用不同單位來(lái)表示密度時(shí),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(cè)定。由公式
     ρ=  （g3—g1）/（g2—g1）計(jì)算
其中ρ—待測(cè)液體的密度
—溫度時(shí)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：裝配控溫裝置并控溫在溫度，測(cè)定待測(cè)液體粘度、密度。
實(shí)驗(yàn)要求：
1.使用粘度計(jì)時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行指導(dǎo)教師的操作，輕拿輕放，防止破損。
2.測(cè)定粘度時(shí)，粘度計(jì)應(yīng)保持垂直。
3.測(cè)定密度時(shí)，注意液體的揮發(fā)。
四、實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備和材料
恒溫水槽、奧式粘度計(jì)、比重瓶、秒表、甘油水溶液、去離子水。
超級(jí)恒溫槽使用步驟：
    工作室水箱應(yīng)注入適量的潔凈自來(lái)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(cè)量”開(kāi)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(cè)量”。當(dāng)設(shè)定值高于所測(cè)定溫度時(shí)，加熱開(kāi)始工作。顯示屏顯示為探頭所測(cè)的實(shí)際溫度。當(dāng)加熱到所需的溫度時(shí)，加熱會(huì)自動(dòng)停止，低于設(shè)定的溫度時(shí)，新的一輪加熱又會(huì)開(kāi)始，為了保證水溫均勻性，應(yīng)打開(kāi)攪拌開(kāi)關(guān)，慢慢調(diào)節(jié)調(diào)速旋鈕。
五、實(shí)驗(yàn)方法、步驟及結(jié)果測(cè)試
1. 粘度的測(cè)定
（1）調(diào)節(jié)恒溫槽，使其溫度為25℃左右，波動(dòng)范圍不超過(guò)0.5℃。
（2）將粘度計(jì)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(jì)內(nèi),將粘度計(jì)垂直放入水浴鍋內(nèi),恒溫20分鐘,用橡皮管連接粘度計(jì), 用吸耳球吸起液體, 使其超過(guò)上刻線(xiàn),然后放開(kāi)吸耳球,用秒表記錄液面從上刻度到下刻度所用的時(shí)間.重復(fù)三次,取平均值。
（4）再把粘度計(jì)里的乙醇到出,用水沖洗兩次, 用同樣方法測(cè)量去離子水粘度。
2.密度的測(cè)量
（1）將烘干的比重瓶放在分析天平上稱(chēng)重g1，用移液管將乙醇加入到比重瓶?jī)?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(guò)刻度的液體吸去,將液面控制在刻度線(xiàn)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(shí)不要因手的溫度高而使瓶中液體溢出,再稱(chēng)重g2。
（3）倒出乙醇, 用水沖洗2次，再用同樣方法稱(chēng)出比重瓶與裝入水的總重量g3。
常用于粘度測(cè)試的恒溫槽：低溫恒溫槽
                       高精度低溫恒溫槽
                       超級(jí)恒溫水油槽
                       高精度超級(jí)恒溫水油槽