CH. fizikaviy kimyodan laboratoriya ishlari uchun uslubiy qo‘llanma qarshi «Nasaf» nashriyoti

8-laboratoriya ishi

SUYUQLIKLARNING SIRT TARANGLIGINI ANIQLASH
Ishning maqsadi:

1. Pufakcha hosil bo‘lgandagi maksimal bosimni o‘l-chashdan foydalanib bir necha temperaturalarda suyuqlikni sirt tarangligini o‘lchash (Rebinder metodi).

2. Berilgan suyuqlikni tajribada olingan va adabi-yotdagi qiymatlar bo‘yicha -Т" ligini temperaturaga bog‘-liqlik grafikidan kritik temperaturasini topish.

3. Yangi 1 yuza hosil bo‘lgandagi entropiya va en-talpiyani o‘zgarishini hisoblash.

Metodni printsipi

Pufakcha hosil bo‘lgandagi maksimal bosimni o‘l-chash metodi, suyuqlikka kapillyar orqali havo pufakchasini uzilishiga berilgan bosimni o‘lchashga asoslangan.

Kapillyardan pufakchani sekin suyuqlikga siqilganda ichki ortiqcha bosim vujudga keladi, bu esa Laplas qonuniga asosan bunda sirt tarangligi aniqlanadi va pufakchani egri sirti

,

bu yerda r -kapillyardagi suyuqlikni botiqligini (menisk) egri chizig‘ini radiusi. -ortiqcha bosim.

Egri chizig‘ini radiusi pufakchani suyuqlikka siqish darajasiga qarab, o‘zgaradi.

8-rasmdan ko‘rinib, turibdiki, boshlanish vaqtdagi pufakcha egrilik chizig‘i katta radiusga ega va uning sirti tekis desa, ham bo‘ladi () vaqt o‘tishi bilan egriligini radiusi kichiklashib boradi, pufakcha qabriqlashib boradi va bo‘lganda ichki pufakchani ortiqcha bosimi maksimal qiy-matga yetadi (). Bu bosim kapillyardagi tashqi bosimga tengdir. Kelgusida pufakchani o‘lchovini oshirish uchun tashqi bosimni oshirish talab qilmaydi, chunki pufakcha kattalashgan sari undagi ichki bosim Laplas qonuniga asosan kichiklashib boradi. Trubkadagi havo natijasida pufakcha shakliga kirishga intiladi va kapillyardan uzilishiga olib keladi. Shunday qilib, shu metod bilan sirt tarangligini aniqlash tashqi bosimni o‘lchashga olib kelada, bu esa г>р ga tengdir. Pufak hosil bo‘lgandagi maksimal bosim o‘lchash metodi bilan sirt tarangligini aniqlashda buni ustidagi suyuqlikni sirt qavatini gidrostatik bosimini hisobga olish kerak. Ammo, agar kapillyar suyuqlikda juda chuqurlikda bo‘lmasa, uning radiusi kichik bo‘lganligi tufayli qo‘shimcha bosimni hisobga olmasa ham bo‘ladi.

Ishni bajarish tartibi.

Pufak hosil bo‘lgandagi maksimal bosimni oddiy o‘lchash variant bo‘lgan Robender pribori yordamida o‘lchash mumkin u quyidagi yacheykalardir: 1-o‘lchash yacheykasi, 2-kapillyar, 3-kompressor qaysiki buni yordamida ichki bosim hosil qilinadi va 4- monometr, 5-mikrovint.

9 – rasm. Rebinder priborini sxemasi.
O‘lchashni quyidagicha olib boriladi:

Ma‘lum bir chegaragacha tekshiriladigan suyuqlik 1- yacheykaga qo‘yiladi, so‘ngra bu suyuqlik yuzasiga kapilyar uchi 1 mm atrofida tegib turiladi. Kapillyar kompressor va monometr bilan rezina trubasi orqali ulanadi. Kompressor orqali kapillyardagi havo bosimini mikrovint bilan normal-lashtirib turiladi, monometrni krani shunday burash kerak, chunki bunda asbobda ortiqcha bosim hosil qilinsa, mono-metrdagi suyuqlik chiqib ketadi.

Kapillyar uchida hosil bo‘lgan havo pufakchasi etganda suyuqlikni sirt qavatidan uziladi. Bu paytda sistemada bosim kamayadi va monometrdagi suyuqlik tusha boshlaydi, ammo yangi pufak hosil bo‘lganligi tufayli yana ko‘tariladi. Har doim monometrdagi suyuqlikni darajasi tushib ko‘tarilib turadi.

Monometrdagi suyuqlikni mana shu holatini kamay-tirish uchun (8-10 sek.) da pufak hosil bo‘lib turishiga erishiladi. Agar monometrni ko‘rsatishi 2-3 sek. davomida o‘zgarmasa, u holda monometrni chap va o‘ng tomonidagi ko‘tarilish va tushish darajasini farqini yozadilar. Kapillyarni radiusini o‘lchashdagi qiyinchiligini chetlatish uchun sirt taranglikni aniqlashda nisbiy metoddan foydala-niladi. Buning uchun (idish) kapillyar doimiysi K topiladi, qaysiki maksimal bosim va sirt tarangligi ma‘lum bo‘lgan moddaga (etalon) nisbatan topiladi.

bosimni aniqlab koeffitsientni hisoblab tekshi-rilayotgan suyuqlikni sirt tarangligini hisoblaydilar.

Etalon suyuqlik sifatida yoki benzol olinadi. Tekshiriladigan suyuqlikni bir necha temperaturalarda o‘l-chaydilar (tekshiradigan suyuqlik uchun temperaturalarni o‘qituvchi ko‘rsatadi). O‘lchashdan oldin suyuqlikni tempe-raturada termostatda, so‘ngra amaliy va adabiyotdagi berilgan qiymatlar bo‘yicha sirt tarangligini temperaturaga bog‘liq egri chizig‘i chiziladi () bu egri chiziqdan berilgan suyuq-likni kritik temperaturasi topiladi va 1 yuza hosil bo‘l-gandagi entropiyasini va en-talpiyasini hisoblaydi.

1-ish. Suvda organik moddalarning eruvchanligini ularni sirt tarangligini o‘lchash orqali aniqlash
Sekin-asta suvga organik sirtga-aktiv moddalar (SAM) qo‘shib borilsa, aralashmani sirt tarangligini kamayishiga olib keladi. Keyinchalik qo‘shib borish natijasida to‘yingan nuq-tasiga erishilsa,eriydigan moddalar qo‘shib borilsa ham sirt tarangligini o‘zgartirmaydi. koordinatlardagi grafigida chizib ko‘rish mumkin, ya‘ni oldin kamayib borib, so‘ngra tuyingan nuqtaga yetgandan keyin () o‘zgarmay qoladi.

bu yerda a-to‘yingan nuqtasi - qo‘shiladigan moddaning hajmi

а-nuqtaga to‘g‘ri kelgan suyuqlikni hajmi orqali uning massasi aniqlanadi, ya‘ni (-tajriba temperaturasi-dagi suyuqlikni zichligi) va og‘irlik tsrotsentlarida eruvchanlik hisoblanadi, butun eritmani og‘irligini toza suvni og‘irligiga teng deb (ya‘ni 100 g eritmadagi moddani grammlar soni) olinadi. Metodning printsipi va ishni bajarish tartibi 1-ishda qanday bo‘lsa, shunday. Ammo, 1-ishda foydalanadigan 1-idishni o‘rniga 250 ml stakan, byuretkada tekshiriladigan organik modda va magnit aralashtirgich olish kerak.
Eruvchanlikni aniqlash uchun doimiy temperatura zarur (ish vaqtida uy temperaturasi) olinadi. Toza suvni mono-metrdagi ko‘tarilish darajasini farqni aniqlash uchun ( stakanga 100 ml suv qo‘yiladi ). har safar ma‘lum miqdorda suvga organik modda qo‘shib ni o‘lchab boriladi. Keyin sirt tarangligini hajmga bog‘liqlik grafigi chiziladi (). Tekshiriladigan modda sifatida anilin, etil efiri, izobutil spirti, nitrobenzol, karbon turtxlorid, benzol, toluol va boshqalarni olish mumkin. Bu ishni majburiy va kurs ishi sifatida qo‘yish mumkin. Bir necha moddalarni eruvchanligi shu metod bilan aniqlab, boshqa eruvchanlikni aniqlaydigan metodlar bilan solishtirish mumkin.

2-ish. Mol sirt energiyasini mol bug‘lanishi issiqligi orasidagi korrelyatsiya borligini aniqlash
Ishni bajarish tartibi 1- ishda ko‘rsatilgandek.

Bir necha organik suyuqliklar uchun galoidlarni hosi-lalari, spirtlar, uglevodorodlar va boshqa suyuqliklarni Rebin-der metod bilan o‘lchab, mol sirt energiyasini hisoblash kerak. Sirt tarangligini o‘lchagan temperaturalardagi bug‘lanish is-siqliklarni ma‘lumotnomadan topib, mol sirt energiya mol bug‘lanish energiyasini funktsiya sifatida - mol sirt ener-giyasini bog‘liqlik grafigi chiziladi. Agar nuqtalar bir to‘g‘ri chiziqqa yotsa korrelyatsiya koeffitsientini yoki eng kichik kvadratlar metodi bo‘yicha to‘g‘ri chiziq tenglamasidagi koeffitsientini hisoblash "Iskra 124" da tuzilgan program-madan foydalanish mumkin, bu programmda shu metodik ko‘rsatmada biriktirilgan.

3-ish. Eriydigan polimer yoki eritmada mitsella hosil bo‘lgandagi kritik kontsentratsiyasini topish.
Fizikaviy ximiya kafedrasida payvandlangan sopo-limer-eritmalarini termodinamik jihatdan tekshiriladi. Pay-vandlangan sopolimer eritmalarini sirt tarangligini tekshirish muhim ahamiyatga ega, chunki sirt ozod energiyasi (SOE) po-limerlarni sirt hodisalarini o‘rganishda eng muhim xarakte-ristikalardan biridir, hamda bu polimer qoplamalarini xossala-rini tekshirishda aniqlovchi va pardalarni, prolimerlarni adgeziya, adsorbtsiyasini o‘rganishda ham katta rol o‘ynaydi.

Ko‘pgina molekulyar massasi bir necha mingdan bir necha yuz minggacha bo‘lgan suvda yaxshi eriydigan polimerlar va sopolimerlar sirtga aktiv moddalardir. Odatdagi yuqori molekulyar SAM strukturasida gidrofil va gidrofob uchastkalar aniq chegaralangan. Ba‘zi bir SAM eritmada mitsella hosil bo‘lgandagi kritik kontsentratsiya (MKK) (har bir modda uchun aniq).

“Kritik» kontsentratsiyada mitsellalar ba‘zi bir o‘nta to yuzgacha molekulalar soni bilan ya‘ni molekulyar yoki ionli assotsiatlar hosil qiladi. MKKdan past modda chin eritma holatida bo‘ladi, MKKdan yuqorida esa mitsellada ham xuddi chin eritma holatdagi kabidir.

MKK- texnologik muxim ko‘rsatkich. Uning har xil metodlar bilan aniqlash mumkin, chunki MKK oblastida sistemani ko‘pgina fizik-kimyoviy xossalari o‘zgarib turadi. MKK sirt taranglikni, nur sochish, elektr o‘tkazuvchanlikni, qovushqoqlikni, diffuziyani, tuzlanishni va h.k. o‘lchash orqali topiladi. Polimer eritmalarini o‘rganishda ko‘pgina uzish metod yoki plastinka (Vilgelm metodi) tavsiya qilinadi, qaysiki o‘lchashdagi kuchlar, ya‘ni plpstinkani xo‘llaydigan suyuqlik sirtida uzishga zarur bo‘lgan zarur bo‘lgan kuchlar (bu metoddan foydalanishdagi zaruriy sharoit shundan iboratki, suyuqlik plastinkani to‘la xo‘llashi kerak).

Plastinka o‘lchovi 18х18 mm bo‘lgan shishadan qilingan, uning og‘irligi 155 g, ilmog‘i esa mis simdan qilingan (juda ingichka holda bo‘ladi).

Plastinka uzish metodi maksimal kuchini o‘lchashga asoslangan qaysiki, uni eritma sirtidan uzishga zarur bo‘lgan kuchdir. Plastinkani uzish zarur bo‘lgan maksimal kuchni (buraladigan) torsion tarozida o‘lchanadi. Avvalo analitik tarozida plastinkani og‘irligi o‘lchanadi. So‘ngra etalon modda bo‘yicha kapillyar doimiysi aniqlanadi.

- "etalon" suv yoki benzol suyuqlikning sirt tarangligi.

Tekshirilayotgan polimer eritmasini sirt tarangligi ko‘yidagi formula orqali hisoblanadi.

- tekshirilayotgan eritmaning sirt tarangligi,

- plastinka doimiysi,

- etalon moddaning sirt tarangligi,

, - tekshiriladigan va etalon modda yuzasidan plastinkani uzishga ketgan kuch (yani torsion shkalasini ko‘rsatish).

– plastinkaning og‘irligi.

So‘ngra σ ni polimer kontsentratsiyasiga bog‘liqlik grafigi chiziladi, buni ko‘rinishi 2-ishga o‘xshash, chizig‘ini qayrilish joyi (MKK), mitsella hosil bo‘lish - kritik kontsentratsiyasiga to‘g‘ri keladi.

ADABIYOTLAR

1. Миценко К.П., Равдель А.А., Пономарева А.М. Практические работы по физической химии. Л.: Химия, 1982, с.182.

2. Шаталов А.Я., Маршаков И.К. Практикум по фи-зической химии. М.: Высшая школа, 1968, с.24.

3. Воробьев Н.К. "Практикум по физической хи-мии", "Химия" М. 1986.

4. Фаянц К., Вюст И. Физико-химический практи-кум. Ленинград, 1931, с 172. (перевод Е.Д.Воловой и др.).

5. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. М.: Высшая школа, 1965, с.91.

6. Скорчеллетти В.В, Теоретическая электрохимия. Л.: Госхимиздат, 1959, с.57.

7. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А. Электрохимия. М.: Высшая школа, 1987.

8. Багоцкий В.С. Основы элеятрохимии. М.: Химия, 1988.

9. Буданов В.В., Воробьев Н.К. Практикум по физической химии. М.: Химия, 1986, с.235.

10. Кудряшов И.В. Практикум по физической химии. М.: Высшая школа, 1986, с.269.

11. Топчиева К., Федорович Н.В. Физическая химия в вопросах и ответах. МГУ, 1981, с.205.

12. Герасимов Я.И. Курс физическож химии. М.: Химия, 1966, т.2, с.517.

13. Usmonov X.U., Rustamov X,R., Raximov X.R., "Fizikaviy ximiya", "O‘qituvchi", T.1974 y.

14. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. "Физик химия", "Высш.шк." М. 1988.

15. Мищенко К.П. "Практические работы по физи-ческой химии", "Химия", Л. 1982.

Mundarija

Sо‘z boshi		3
I bob. Termokimyo		4
1-laboratoriya ishi. Аnorganik birikmalarning erish issiqligini aniqlash.		7
1-ish	Тuzning erish issiqligini topish	11
2-ish	Тuzning gidratlanish issiqligini topish	11
3-ish	Neytrallanish issiqligini o‘lchash.	13
II bob. Eritmalar		16
2-laboratoriya ishi. Eritmalarni krioskopik usul bilan tekshirish.		17
III bob. Elektrokimyo		24
3-laboratoriya ishi. Elektrolitlarning elektr o‘tkazuvchanligi		32
1-ish	Kuchsiz elektrolitning dissotsiatsiya konstantasini aniqlash.	36
2-ish	Qiyin eruvchan tuzning eruvchanligini va eruvchanlik ko‘paytmasini aniqlash.	39
3-ish	Konduktometrik titrlash.	40
IV bob. Elektr yurituvchi kuch va potentsiometrik tigrlash.		49
4-laboratoriya ishi. E.Yu.K.ni o‘lchash.		57
1-ish	Yakobi-Daniel elementining e.yu.k. ni aniqlash.	61
2-ish	Mis va rux elektrodlarining potentsiallarini aniqlash	62
3-ish	Bufer eritmaning vodorod ko‘rsatkichini o‘lchash.	63
V bob. Potentsiometrik titrlash.		65
5- laboratoriya ishi. Potentsiometrik titrlash usuli yordamida ionlarning tashish sonini aniqlash		69
VI bob. Elektroliz		75
6-laboratoriya ishi. Suyultirilgan sulfat kislota eritmasidagi vodorod ionlarining tashish soni.		77
VII bob. Refraktsiya.		81
7-laboratoriya ishi. Мolekulalarning tuzilishi. Refraktometr.		85
VIII bob. Sirt tarangligi		87
8-laboratoriya ishi. Suyuqliklarning sirt tarangligini aniqlash		100
1-ish	Suvda organik moddalarning eruvchanligini ularni sirt tarangligini o‘lchash orqali aniqlash	103
2-ish	Mol sirt energiyasini mol bug‘lanishi issiqligi orasidagi korrelyatsiya borligini aniqlash	105
3-ish	Eriydigan polimer yoki eritmada mitsella hosil bo‘lgandagi kritik kontsentratsiyasini topish.	105
Аdabiyotlar		108

Ilmiy – uslubiy nashr
Kamolov L. S, Hakimova Z. M Shodiev G`. Ch
FIZIKAVIY KIMYODAN LABORATORIYA ISHLARI UCHUN USLUBIY QO‘LLANMA
O`zbek tilida
Muharrir: Sh. Pirmatova

Texnik muharrir: Ch. Rahmonov

Musavvir: J. Norqobilov
IB: 1078
Terishga 1.03.2007 yilda berildi. Bosishga 6.03.2007 yilda ruxsat etildi. Bichimi 60x84 1/16. Shartli bosma tobog`i 11,16. Nashr bosma tobog`i 5,76. 8 – 2007 – shartnoma, 18 – buyurtma, 100 nusxada. Erkin narxda.

«Nasaf» nashriyoti, 730018.

Qarshi shahri, Mustaqillik shoh ko’chasi, 22-uy.

Qashqadaryo viloyat Matbuot va axborot boshqarmasi huzuridagi

“Matbaa” sexida chop etildi.
730018. Qarshi shahri, Mustaqillik shoh ko’chasi, 22-uy.