Биофизика. Артюхов В.Г - 27 стр.

UptoLike

Рубрика: 

27
время вытекания исследуемого вещества от верхней до нижней измерительной
метки.
Истечение жидкости из капилляра происходит при переменном давлении, т.к.
высота столба жидкости уменьшается по мере ее вытекания. Изменение давления
( p) равно:
p =
ρ
g
h, (15)
где ρ - плотность жидкости, h разность уровней жидкости.
Следовательно, исходя из формул (3), (14) и (15), относительную вязкость
раствора вещества, вытекающего из вискозиметра, можно рассчитать по формуле:
η
отн.
=
ρ
ρ
11
00
t
t
, (16)
где ρ
1
плотность исследуемого раствора вещества,
ρ
0
плотность растворителя,
t
1
время истечения калибровочного объема исследуемого раствора,
t
0
время истечения калибровочного объема растворителя.
В случае, когда плотности исследуемого раствора и растворителя близки по
величине, значение относительной вязкости можно определять только по времени
истечения растворителя и исследуемого раствора по формуле:
η
отн.
t
t
1
o
. (17).
Ошибки, возникающие при определении вязкости жидкостей с помощью
стеклянных капиллярных вискозиметров, весьма многочисленны и разнообразны ,
поэтому точность измерения вязкости с использованием этого вида
вискозиметров не может превысить ± 1%. Часть ошибок связана с особенностями
конструкции приборов и гидродинамических свойств жидкостей (отклонение
геометрической формы от кругового цилиндра; действие капиллярных сил ;
различное поверхностное натяжение для разных исследуемых жидкостей ;
влияние кинетической энергии молекул вещества, движущихся по капилляру).
Многие ошибки носят механический характер:
- отсутствие тщательного термостатирования вискозиметров;
- недостаточная чистота капилляра и измерительного резервуара;
присутствие инородных частиц в исследуемом растворе;
- установка вискозиметра не в строго вертикальном положении;
неточный отсчет времени момента начала и конца истечения.
Необходимо стараться избежать этих ошибок при работе.
В настоящее время созданы новые виды капиллярных вискозиметров и
приспособлений к ним , позволяющие избавиться частично от возможности
появления вышеперечисленных ошибок. Среди них следует отметить
использование высокоточных термостатов, введение электрических и
фотоэлектрических регистрирующих устройств, автоматизацию измерений с
дальнейшей передачей измеряемых величин на ЭВМ и программирование
обработки экспериментальных данных. Все это помогло снизить величину
ошибки измерений в 10 раз (т.е. до 0,1 %.
                                     27

время вытекания исследуемого вещества от верхней до нижней измерительной
метки.
     Истечение жидкости из капилляра происходит при переменном давлении, т.к.
высота столба жидкости уменьшается по мере ее вытекания. Изменение давления
(∆p) равно:
     ∆p = ρg∆h,                                      (15)
     где ρ - плотность жидкости, ∆h – разность уровней жидкости.
     Следовательно, исходя из формул (3), (14) и (15), относительную вязкость
раствора вещества, вытекающего из вискозиметра, можно рассчитать по формуле:
              ρ1 t 1
     ηотн.=            ,                          (16)
              ρ0 t 0
     где ρ1 – плотность исследуемого раствора вещества,
     ρ0 – плотность растворителя,
     t1 – время истечения калибровочного объема исследуемого раствора,
     t0 – время истечения калибровочного объема растворителя.
    В случае, когда плотности исследуемого раствора и растворителя близки по
величине, значение относительной вязкости можно определять только по времени
истечения растворителя и исследуемого раствора по формуле:
              t
     ηотн.≈ 1 .                                   (17).
              to
    Ошибки, возникающие при определении вязкости жидкостей с помощью
стеклянных капиллярных вискозиметров, весьма многочисленны и разнообразны,
поэтому точность измерения вязкости с использованием этого вида
вискозиметров не может превысить ±1%. Часть ошибок связана с особенностями
конструкции приборов и гидродинамических свойств жидкостей (отклонение
геометрической формы от кругового цилиндра; действие капиллярных сил;
различное поверхностное натяжение для разных исследуемых жидкостей;
влияние кинетической энергии молекул вещества, движущихся по капилляру).
     Многие ошибки носят механический характер:
            -   отсутствие тщательного термостатирования вискозиметров;
            -   недостаточная чистота капилляра и измерительного резервуара;
       присутствие инородных частиц в исследуемом растворе;
            -   установка вискозиметра не в строго вертикальном положении;
       неточный отсчет времени момента начала и конца истечения.
     Необходимо стараться избежать этих ошибок при работе.
     В настоящее время созданы новые виды капиллярных вискозиметров и
приспособлений к ним, позволяющие избавиться частично от возможности
появления вышеперечисленных ошибок. Среди них следует отметить
использование высокоточных термостатов, введение электрических и
фотоэлектрических регистрирующих устройств, автоматизацию измерений с
дальнейшей передачей измеряемых величин на ЭВМ и программирование
обработки экспериментальных данных. Все это помогло снизить величину
ошибки измерений ≈в 10 раз (т.е. до 0,1 %.