Ориентировочная основа действия (ООД) для проведения самостоятельной работы студентов в учебное время.

Приборы и реактивы: Торсионный динамометр (1), циферблатный измеритель (2), лабораторный домкрат (3), микроскопические слайды (4), стеклянный стакан (50 мл), ножницы, этиловый ацетат, дистиллированная вода.

Методика выполнения работы. Соберите установку как показано на рисунке 1.

Рис. 1. Экспериментальная установка.

Отрежьте кусок клейкой ленты (скотча) длиной 4 см и, перегнув пополам, наклейте его концы на стекло (слайд) со стороны узкого ребра так, чтобы по 1 см скотча было приклеено, а 1 см (двойного скотча) был свободным. Аналогично прикрепите скотч ко второму слайду. Проколите отверстия точно в середине свободных концов клейкой ленты. Отрежьте два кусочка нити, каждый длиной 28 см, завяжите на их концах петли и проденьте через отверстия в скотче. Тщательно очистите микроскопический слайд, опуская его в этиловый ацетат. Второй слайд будет служить в качестве противовеса. Закрепите микроскопические слайды на двух коромыслах торсионного динамометра (рисунок 1) и установите стрелку динамометра на нуль. Налейте 30 мл дистиллированной воды в 50 мл химический стакан и поднимите домкрат со стаканом приблизительно на две трети.

Осторожно опускайте слайд в воду. Как только слайд коснется поверхности, вращайте регулятор динамометра вправо, пока коромысло не станет снова горизонтальным. Глубина погружения слайда должна равняться 0 мм, то есть нижняя кромка слайда должна быть на уровне водной поверхности, но так, чтобы не было искривления поверхности (не наблюдался мениск). Динамометр должен при этом показать 2 или 3 мН.

Отрегулируйте циферблатный измеритель таким образом, чтобы вылет его ножки наполовину выглядывая, касался домкрата и показывал точно 0 мм. Поднимите домкрат на 10 мм, отрегулируйте коромысло динамометра до горизонтального положения и запишите значение силы. Теперь медленно опуская стакан, записывайте вес, соответствующий каждому миллиметру изменения высоты. В течение этой процедуры, ни одна капля воды не должна оставаться на поверхности слайда, при необходимости повторите очистку. Продолжайте измерения до того момента, пока слайд полностью не выйдет из воды, и глубина погружения снова будет равна нулю.

Обработка экспериментальных данных. Постройте график зависимости веса слайда от глубины погружения (рисунок 2)

Рис. 2. Зависимость веса слайда от глубины погружения.

Согласно уравнению Вильгельма

(1)

контактный угол q может быть вычислен, зная размеры границы жидкость-пластина, измеренное увеличение в весе F при погружении слайда и поверхностное натяжение s.

Справочные данные.

Длина смачивания l поверхности равна 54 мм для представленного типа слайдов. Поверхностное натяжение воды при температуре в 20⁰ C равна 75,85 мДж/м.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: