物理常數(shù)的測(cè)定方法
同修 / 2022-07-14
物理常數(shù)的測(cè)定方法有機(jī)化合物的物理常數(shù)，可作為鑒定有機(jī)化合物純度的依據(jù)。在有機(jī)工業(yè)分析中，測(cè)定有機(jī)化合物的物理常數(shù)，是很重要的內(nèi)容，其主要用于原料和成品分析，以判斷物質(zhì)的純度，進(jìn)行成本核算和產(chǎn)品定級(jí)。常用的物理常數(shù)測(cè)定方法包括比重、熔點(diǎn)、凝固點(diǎn)、沸點(diǎn)和沸程、粘度、折光率、旋光度、分子量等，下面分別介紹。
第一節(jié) 比重的測(cè)定
油品和有機(jī)溶劑的比重可用三種方法測(cè)定，即比重計(jì)法、韋氏比重天平法、比重瓶法。對(duì)極易揮發(fā)的油品或有機(jī)溶劑不能使用比重計(jì)法和韋氏比重天平法，只能用比重瓶法測(cè)定。
樣品的比重是指20℃時(shí)，樣品的重量與同體積的純水在4℃時(shí)的重量之比，以d204表示。若測(cè)定溫度不在20℃而在t℃時(shí)，值可換算成d240的數(shù)值。
一、比重計(jì)法
1.儀器
① 玻璃量筒100毫升；
② 水銀溫度計(jì) -20~50℃，分度為1℃；
③ 比重計(jì)組。
常用的石油比重計(jì)的規(guī)格及適用范。
2.測(cè)定方法
① 將洗凈烘干的量筒平放于試驗(yàn)臺(tái)上，將試樣(50℃時(shí)
粘度不大于200厘的樣品)混勻，注入量筒中，使樣品的溫度與周圍環(huán)境的溫度相差不超過(guò)±5℃(必要時(shí)允許將樣品加熱至40℃)。注入樣品時(shí)，務(wù)使不發(fā)生氣泡和泡沫。
②先估計(jì)試樣比重的大致范圍，然后取出具有相應(yīng)刻度的比重計(jì)。手執(zhí)干凈比重計(jì)的上端，小心置于量筒中(圖16-2)勿使比重計(jì)與量筒底及量筒壁相接觸。當(dāng)擺動(dòng)停止后，按彎月面的上緣進(jìn)行讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)眼睛應(yīng)與彎月面上緣平行。同時(shí)，按照比重計(jì)上的溫度計(jì)，或另用溫度計(jì)，測(cè)定試樣的溫度。在測(cè)定不透明試樣的比重時(shí)，可將比重計(jì)或溫度計(jì)稍微提起，至能看見水銀柱上端為止。
③將比重計(jì)讀數(shù)及溫度數(shù)記下后，測(cè)得試驗(yàn)溫度下的比重a。再由下列公式換算為標(biāo)準(zhǔn)比重d204=dt4+r(t-20)
式中 t——試驗(yàn)時(shí)的溫度，℃；
—一比重的溫度校正系數(shù)(見表16-2)。
④對(duì)50℃時(shí)粘度大于200厘泡的石油產(chǎn)品，可將粘稠油品用等體積、已知比重的煤油稀釋，并攪勻，再按前述方法測(cè)定混合液的比重。此時(shí)，試樣的比重按下式計(jì)算：
d=2d1-d2
式中d1——混合液的比重；
d2——煤油的比重；
d——試樣的比重。
⑤測(cè)定的精密度：當(dāng)用（2）（3）測(cè)量時(shí)，兩次平行試驗(yàn)的差值不應(yīng)超過(guò)下列數(shù)值：
I型比重計(jì)：0.001；
ll、lll型比重計(jì)：0.002。
當(dāng)用(4)測(cè)量時(shí)，兩次平行試驗(yàn)的差值不應(yīng)超過(guò)下列數(shù)值：
I型比重計(jì)：0.004；
ll、lll型比重計(jì)：0.008。
二、韋氏比重天平法
1.原理
根據(jù)阿基米德原理，當(dāng)物體全部沉入液體中時(shí)所減輕的重量，即其所受到的浮力，等于該物體所排開液體的重量。取同一物體(儀器中的浮沉子)先置于水中，測(cè)量其在水中減輕的重量，再置于試液中，測(cè)量其在試液中減輕的重量。兩個(gè)減輕重量之比即為試液的比重。
比重=在試液中減輕的重量
在水中減輕的重量
2.儀器
韋氏比重天平構(gòu)造如圖16-3所示。不等臂梁1用棱柱支持在夾叉2上。梁的兩臂形狀不同且不等長(zhǎng)。長(zhǎng)臂上刻有分度，末端有懸掛帶有溫度計(jì)浮沉子的鉤環(huán)7；短臂帶有固定的平衡錘6，其末端有指針，當(dāng)兩臂的重量相等時(shí)，此指針與相對(duì)的固定指針10對(duì)齊。3是可移動(dòng)圓支柱，放松螺釘4，可上下改變3的位置。5是水平調(diào)整螺釘。
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