2. Визначення в’язкості системи етиловий спирт – вода

Для роботи необхідно: суміші компонентів етиловий спирт – вода: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100%; чисті компоненти: вода, етиловий спирт; віскозиметр; піпетка на 5–10 мл; секундомір.

Даний метод визначення в’язкості ґрунтується на застосуванні фор- мули, що виражає закон Пуазейля

, звідки ,

де Q – об’єм рідини, що протікає за час t через капілярну трубку радіусом r і довжиною l;

P – тиск, при якому витікає рідина;

 – коефіцієнт внутрішнього тертя.

Безпосереднє визначення абсолютного коефіцієнту внутрішнього тер- тя вимагає точного визначення всіх величин, які входять у формулу. Тому на практиці визначається не абсолютна величина , а її відношення до  для такого ж об’єму води, що протікає при аналогічних умовах за час t. При витіканні різних рідин з одного і того ж капіляру тиск P буде величиною змінною, так як він в кожний момент рівний тиску стовпчика рідини, який ще не витік. Але закон зміни цього тиску з висотою для обох рідин буде один і той же.

Тому можна записати:

,

де P, P– тиск рідини, що витікає, і води при однакових висотах їх в капілярі.

Оскільки тиск однакових стовпчиків двох рідин пропорційний їх густинам

,

то можна записати:

,

звідки

.

Користуючись цією формулою і підставляючи значення в Пуазах, можна визначити  витікаючої рідини. При 293 К = 0,01 П або в системі СІ  = Нс/м².

Практична частина роботи зводиться до визначення часу витікання досліджу-ваної речовини і води.

Для визначення часу витікання рідини використовується віскозиметр, зображений на рисунку.

Він представляє собою з’єднані скляні трубки 1 і 2. Трубка 1 має розширення 3, що переходить у капіляр 4. Вище і нижче роз-ширення, зверху і знизу, є мітки 5 і 6 відпо- відно.

У віскозиметр через трубку 2 нали- вають піпеткою завжди один і той самий об’єм рідини. За допомогою гумової труб- ки, сполученої з трубкою 1, витягують рідину через капіляр вище мітки 5. Час t, необхідний для пониження рівня рідини від мітки 5 до мітки 6, ви- мірюють секундоміром. Таке вимірювання повторюють три рази і беруть середнє значення. Так само визначають час витікання води.

Будують графік у координатах в’язкість – концентрація.

Результати дослідів записують у табл. 1.

Таблиця 1

Таблиця 2

% вміст спирту	Густина, , кг/м3
0	1000
10	989,6
20	978,2
30	965,5
40	951,5
50	934,3
60	912,6
70	887,1
80	858,2
90	826,0
100	791,0
Н2О	1000,0