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利用奥豪斯CP214电子天平探究液体表面张力系数与浓度的变化关系

[导读]主要利用奥豪斯电子天平CP214与焦利称相结合的方式探究液体表面张力系数与浓度的变化关系。同时对实验中的误差产生原因进行了详细分析.

关键词:表面张力系数;电子天平;浓度

奥豪斯仪器(上海)有限公司在本文将传统的拉脱法与用奥豪斯电子天平CP214的测量优点有机结合,改进了实验手段,不仅操作方便而且读数直观,测量准确,误差较小.另外,本文还对使用精密的电子天平测液体表面张力系数的诸多细节做出了修正,并对液膜厚度进行了具体测量,考虑了金属框受到的浮力等,提高了实验结果的精确度,并对不同浓度溶液的表面张力系数进行了研究.

1 奥豪斯仪器(上海)有限公司分析本次实验原理

将盛有适量待测溶液的烧杯放于奥豪斯CP214电子天平的秤盘上,将一洁净的Π型金属框挂在金属杆的一端,金属杆的另一端固定于焦利秤的横梁上.转动焦利秤的旋钮,使Π型金属框缓慢下降并浸入液体中.此时,读出电子天平示数为M1.然后转动焦利秤旋钮,使Π型金属框缓慢平稳的上升,直到Π型金属框的上沿与液面齐平时,读出焦利秤游标卡尺的示数L1.继续转动旋钮使金属框上升,待电子天平示数出现最小的稳定值时(注:在液膜破裂前的很短一段时间内,电子天平示数会由最小值逐渐增大,所以在液膜破裂时电子天平的示数并不是M2的值),记录电子天平示数M2和游标卡尺的读数L2.最后将无液膜的金属框放回原L2的位置,记录下此时电子天平示数为M3.

我们以电子天平的秤盘为研究对象,在电子天平读数为M1时,秤盘受到的压力M1G,包括液体的重力、烧杯的重力和Π型金属框所受浮力的反作用

2 实验步骤

2.1 溶液的配置:使用型号为CP214、精确度为0.1mg的电子天平.配制质量百分比浓度为5%,10%,15%,20%,25%五种不同浓度的蔗糖水溶液和氯化钠水溶液以备用.在实验过程中,由于蒸发作用会使液体慢慢的减少,而电子天平十分灵敏,能够检测到这微小的变化,使得电子天平示数慢慢减小,且温度越高,溶液蒸发得越快.因此在做实验时,要选择温度较低的环境,关闭好天平的左右玻璃门,以减小不必要的误差.另外在液膜破裂前,由于重力作用会使液膜上的液体慢慢滴回到烧杯中,导致天平示数增大,随后液

膜破裂.

文中考虑到金属框的浮力之差与液膜厚度的准确计算,用金属杆代替弹簧等,这些都大大减小了实验误差.



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