Экспериментальная установка
Соотношение (6) используется для определения по методу Ребиндера, который применен в данной работе. Схема прибора Ребиндера, служащего для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей, изображена на рис. 2.
В сосуд В наливается исследуемая жидкость (анилин), а в сосуд Е – дистиллированная вода. Сосуды закрыты пробками. Значение коэффициента поверхностного натяжения исследуемой жидкости (анилина) находится с использованием измерений, проводимых в жидкости с известным значением коэффициента поверхностного натяжения (дистиллированная вода). Через пробку сосуда, в котором проводятся измерения, проходит полая металлическая игла С, нижний конец которой погружен в жидкость, а верхний открыт в атмосферу. Другой сосуд при этом закрывается сплошной пробкой. На рис.2 пробка с иглой С вставлена в сосуд Е, т.е. проводятся измерения с дистиллированной водой. Если необходимо провести измерения с анилином, то пробка с иглой переставляется в сосуд В, а сплошная пробка в сосуд Е.
Т
Рис. 2. Внешний вид установки для определения коэффициента поверхностного натяжения.
Если
в сосудах создать разрежение, то пузырьки
воздуха начинают пробулькивать через
жидкость. Поверхностное натяжение можно
найти по величине разрежения, необходимого
для прохождения пузырьков (см. (6)).
Разрежение
создается с помощью устройства А
(аспиратора).
При приоткрытом кране К1 из аспиратора А по каплям вытекает вода, создавая в устройстве разрежение, которое измеряется наклонным спиртовым чашечным микроманометром М, внешний вид и основные части которого изображены на рис. 3а и 3б. Он позволяет измерять разность давлений до 200 мм вод. ст. Для повышения чувствительности трубке манометра придано наклонное положение. Цифры 0,1; 0,2; 0,3 и 0,4, нанесенные на стойке 1, обозначают коэффициент, на который должны быть умножены показания манометра при данном наклоне. Шкала микроманометра 2 проградуирована в миллиметрах водяного столба. Рабочей жидкостью является этиловый спирт. Установка мениска рабочей жидкости на нуль шкалы производится регулировочным винтом 3.
Показания манометра, снятые по шкале 2 и умноженные на зависящий от наклона коэффициент (обычно 0,2), дают давление в кгс/м2 (1 кгс/м2 = =9,8 Па).
Микроманометр снабжен двумя уровневыми указателями 4, расположенными перпендикулярно один другому. Установка прибора в рабочее (горизонтальное) положение по уровням производится двумя регулировочными ножками 5.
Для изменения режима работы манометра предназначен переключатель 6: в положении «+» манометр переключается на измерение давления в сосуде В или E; в положении «0» к манометру подается атмосферное давление и при этом можно производить изменения в измерительной схеме (производить установку мениска рабочей жидкости на нулевую отметку шкалы, пополнять запас воды в аспираторе, переставлять пробки в сосудах и т.д.).
5
6
3
4
2
1
а)
4
5
3
2
6
1
б)
Рис. 3. Внешний вид микроманометра спереди (а), сверху (б): 1 – стойка с нанесенными коэффициентами наклона шкалы; 2 – шкала манометра; 3 – регулировочный винт; 4 – уровневые указатели; 5 – регулировочные ножки; 6 – переключатель режима работы.
Чтобы пополнить запас воды в аспираторе, достаточно при помощи крана К2 соединить нижнюю часть аспиратора с атмосферой и предварительно заполненной водой верхней частью.