VÁLASZOK

A diffúziós együttható meghatározása szabad diffúzióval

  1. A termodinamikai hajtóerő a koncentráció gradiense (a koncentráció hely szerint első deriváltja).
  2. Ld. leírás (1) egyenlete.
  3. 1 cm2/perc = 1,667×10-6 m2/s
  4. Szabad diffúzió esetén a kezdetben éles határfelülettel elválasztott oldat- és oldószerréteg két végén a kísérlet ideje alatt nem következik be koncentrációváltozás. Esetünkben a nem túl hosszú ideig tartó mérésnél ez a feltétel teljesül.
  5. Három anyag (a levegő, a víz és az ismeretlen oldat) törésmutatójára van szükség a számoláshoz. Ebből kettőt kell megmérni. A víz törésmutatóját egy empirikus képlettel is ki lehetne számolni a mérés hőmérsékletére. Esetünkben azonban nem ezt tesszük, hanem meg kell mérni a víz törésmutatóját is.
  6. A küvetta vastagságát és a küvetta távolságát az ernyőtől.
  7. A távolságokat a diffúziós mérés előtt vagy után lehet megmérni. Közben nem szabad, mert meglökhetjük a berendezést. A törésmutatókat bármikor, célszerűen az üres időkben (rétegezéskor vagy inkább a mérés vége fele, két leolvasás között.)
  8. Ld. 2. ábra a leírásban.
  9. Az Abbe-féle refraktométerhez nem szükséges monokromatikus fény, mert a készülékbe épített Amici-féle prizmával kompenzálható a diszperzió. A küvetta megvilágításához nem használunk monokromatikus fényt, mert elhanyagolható a diszperzió szerepe.
  10. Kb. 4-5 cm3/perc sebességgel, azaz a betöltési idő kb. 5 perc. Ezt az időt meg kell mérni.
  11. A réskép leolvasását a mérés kezdetén 5 percenként, 20-25 perc elteltével 10 percenként kell végezni. A mérés összesen kb. 50 percig tart.
  12. A törésmutatót az Abbe-féle refraktométer által nyújtott maximális pontossággal kell leolvasni (skálabeosztás a 3. tizedesig, a 4. jegyet meg kell becsülni.). A számítási képletben a törésmutatók különbségének (!) második hatványa (!) van a nevezőben (!).
  13. A t= 0 perchez tartozó értéket nem kell megmérni, azt a grafikus kiértékelésnél az egyenes illesztésével kaphatjuk meg. A mérésnél egyébként nem szabad kapkodni, mert véletlenül meglökhetjük, megrázhatjuk a diffúziós küvettát.
  14. Mind a diffúziómérés, mind az optikai elrendezés általában nagyon érzékeny a rázkódásokra. Az optikai pad kellően stabil és rázkódásmentes.
  15. A lámpát a lehető legrövidebb ideig szabad csak bekapcsolva tartani. Nagy teljesítményű lámpa van beépítve, nagy a melegedés.
  16. A diffúzió sebessége az Arrhenius-egyenletnek megfelelően erősen függ a hőmérséklettől. Technikai okok miatt itt nincs mód a termosztálásra, de le kell olvasni és fel kell jegyezni a mérés hőmérsékletét. A nyomás (és változásának) jelentősége kicsi, mert kondenzált fázisról van szó.
  17. A schlier az optikai közegek (pl. az üvegek vagy a jelen diffúziós elrendezés) törésmutató-inhomogenitása. Ez az egyenes vonalak látszólagos elgörbülésében mutatkozik meg. A schlieren módszer a szándékosan előállított schlier jelenségén alapszik.
  18. Minél keskenyebb résképet kell beállítani az éles, jól leolvasható kép érdekében, de nem túl keskenyet, mert akkor leolvashatatlanul fényszegény az ernyőkép. (A rés be van állítva, azt ne változtassuk meg. Ha kell, kérjük az oktató segítségét.)
  19. A méréshez desztillált víz és egy ismeretlen koncentrációjú és összetételű sóoldat szükséges. A törésmutató-mérés után a refraktométert nagyon alaposan meg kell tisztítani ettől, mert sószennyeződés a berendezés beragadását és korrózióját okozhatja.
  20. A megvilágítás fényerőssége kicsi, a szem ehhez jól hozzászokik, ha folyamatosan a gyengén megvilágított optikai helyiségben tartózkodunk.