диффузия 1

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«РОССИЙСКИЙ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра: «Промышленного дизайна, технологии упаковки и экспертизы»

Дисциплина: «Физика и химика упаковочных материалов»

Лабораторная работа № 1

Определение коэффициента диффузии полимерных материалов при

относительной влажности, равной 0

Группа: 22-ХТ-1

Студенты:Фомичева Ангелина

Шелковникова Полина

Дубинина Валерия

Яновская Ксения

Преподаватель: Альхаир Али

Москва, 2023

Цель работы – определение коэффициента диффузии полимерных материалов при относительной влажности, равной 0.

Объект исследования – ПЭНД(полиэтилен высокой плотности)

Приборы и материалы – стеклянные посуды(стакан), шприц, дистиллированная вода, вазелин, металлическая подставка, воск, аналитические весы, эксикатор, секундомер.

Ход работы

1. подготовить (вырезать) образец пленки. Рассчитать площадь образца. 2. налить в стеклянные стаканы шприцем дистиллированную воду по 5 мл.

3. смазать края сосуда вазелином.

4. вставить стеклянный стакан в металлическую подставку.

5. накрыть сверху стакан подготовленным образцом материала.

6. закрепить металлический диск на образце сверху посередине.

7. залить образовавшийся зазор между металлической подставкой и металлическим диском расплавленный воск.

8. после того как воск застынет (≈ 7-10 мин) снять металлический диск и извлечь стеклянный сосуд из металлической подставки.

9. подготовленные образцы взвесить и поместить в эксикатор, заполненный концентрированной серной кислотой, на 30 минут.

10. последующие взвешивания производить через каждые 30 минут.

Данные занести в таблицу 2.

Таблица 2

№ п/п	Материал	0 мин	30 мин	60 мин	90 мин	120 мин	150 мин	180 мин
		M исх	M1	M2	M3	M4	M5	M6
1	ПЭНД	37,0026	36,8927	36,8916	36,8902	36,8899	36,8891	36,8878
∆m	ПЭНД	0	0,1099	0,111	0,1124	0,1127	0,1135	0,1148

Один образец,потому что второй образец у нас получился бракованным.

3. построить график зависимости изменения массы от времени

∆m=f(t).

3. построить график зависимости потока за 0,5 ч от времени Ii=ƒ(t).

I1=(37,0026-36,8927)/0,0015=73,2667

I2=(36,8927-36,8916)/0,0015=0,7333

I3=(36,8916-36,8902)/0,0015=0,9333

I4=(36,8902-36,8899)/0,0015=0,2

I5=(36,8899-36,8891)/0,0015=0,5333

I6=(36,8891-36,8878)/0,0015=0,8667

3. построить график зависимости потока по часу от времени Ii=ƒ(t).

I1=(37,0026-36,8916)/0,0015=74

I2=(36,8927-36,8902)/0,0015=1,1667

I3=(36,8916-36,8899)/0,0015=1,1333

I4=(36,8902-36,8891)/0,0015=0,7333 I5=(36,8899-36,8878)/0,0015=1,4

3. посчитать суммарные потоки по формуле: Ii = 𝛴I за каждые полчаса

𝛴I1=I0+I1=0+0,0073=73,2667

𝛴I2=I0+I1+I2=73,2667+0,7333 = 74

𝛴I3=I0+I1+I2+I3=74+0,9333=74,9333

𝛴I4=I0+I1+I2+I3+I4=74,9333 +0,2=75,1333

𝛴I5=I0+I1+I2+I3+I4+I5=75,1333 +0,5333=75,6666

𝛴I6=I0+I1+I2+I3+I4+I5+I6=075,6666 +0,8667=76,5333

3. посчитать скорость диффузии каждые 30 мин.

1 νφ=(I1-I0)/(30-0)=(73,2667-0)/30=2,4422 [ гр/м^2 ∗ мин]

2νφ= (I2-I1)/30=(0,7333-73,2667)/30=-2,4178 [ гр/м^2 ∗ мин]

3. νφ=(I3-I2)/30=(0,9333-0,7333)/30=0,0067 [ гр/м^2 ∗ мин]

4. νφ=(I4-I3)/30=(0,2-0,5333)/30=-0,0244 [ гр/м^2 ∗ мин]

5. νφ=(I5-I4)/30=(0,5333 -0,2)/30=0,0111 [ гр/м^2 ∗ мин]

6. νφ=(I6-I5)/30=(0,8667-0,5333)/30=0,0111 [ гр/м^2 ∗ мин]

16. построить график νφ=ƒ(t).

Вывод: в ходе лабораторной работы мы определили коэффициент диффузии ПЭНД при относительной влажности, равной 0.