3.3.Độ dẫn điện riêng của dung dịch NaCl nồng độ C 2Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian Nhận xét : - Đo độ dẫn điện của NaCl trong 15s... 3.4.Độ dẫn điện riêng của dung dịch NaCl nồn
Trang 2BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÝ BÀI 3: KHẢO SÁT ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH
Các thông số hệ thống không thay đổi trong quá trình thực hành:
Trang 3Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian.
Nhận xét :
- Đo độ dẫn điện của NaCl trong 15s
- Theo thời gian độ dẫn điện đo được :
Đạt cao nhất (Max) là 1669 (µS/cm) tại giây thứ 7
Thấp nhất (Min) là 1652 (µS/cm) ở giây thứ 10
- Độ dẫn điện trung bình (Mean) của C0 là 1663 µS/cm
Mean = 1663 µS/cm : nghĩa là khả năng dẫn điện trung bình của dung dịch muối ăn NaCl ở nồng độ 1M (C0=500mg/500ml) là 1663 Microsiemens trên cm (µS/cm)
3.2.Độ dẫn điện riêng của dung dịch NaCl nồng độ C 1
Trang 4Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian
Nhận xét :
- Đo độ dẫn điện của NaCl trong 15s
- Theo thời gian độ dẫn điện đo được :
Đạt cao nhất (Max) là 1434 (µS/cm) tại giây thứ 14
Thấp nhất (Min) là 1422 (µS/cm) ở giây thứ 0
- Độ dẫn điện trung bình (Mean) của C0 là 1426 µS/cm
Mean = 1426 µS/cm : nghĩa là khả năng dẫn điện trung bình của dung dịch muối
ăn NaCl ở nồng độ 0.8M (C1=0.8C0) là 1426 Microsiemens trên cm (µS/cm)
Trang 53.3.Độ dẫn điện riêng của dung dịch NaCl nồng độ C 2
Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian
Nhận xét :
- Đo độ dẫn điện của NaCl trong 15s
- Theo thời gian độ dẫn điện đo được :
Đạt cao nhất (Max) là 1074 (µS/cm) tại giây thứ 9
Thấp nhất (Min) là 1060 (µS/cm) ở giây thứ 5
- Độ dẫn điện trung bình (Mean) của C0 là 1066 µS/cm
Mean = 1066 µS/cm : nghĩa là khả năng dẫn điện trung bình của dung dịch muối
ăn NaCl ở nồng độ 0.6M (C2=0.6C0) là 1066 Microsiemens trên cm (µS/cm)
Trang 63.4.Độ dẫn điện riêng của dung dịch NaCl nồng độ C 3
Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian
Nhận xét :
- Đo độ dẫn điện của NaCl trong 15s
- Theo thời gian độ dẫn điện đo được :
Đạt cao nhất (Max) là 783 (µS/cm) tại giây thứ 7
Thấp nhất (Min) là 766,8 (µS/cm) ở giây thứ 15
- Độ dẫn điện trung bình (Mean) của C0 là 777.6 µS/cm
Mean = 777.6 µS/cm : nghĩa là khả năng dẫn điện trung bình của dung dịch muối
ăn NaCl ở nồng độ 0.4M (C3=0.4C0) là 777.6 Microsiemens trên cm (µS/cm)
Trang 73.5.Độ dẫn điện riêng của dung dịch NaCl nồng độ C 4
Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian
Nhận xét :
- Đo độ dẫn điện của NaCl trong 15s
- Theo thời gian độ dẫn điện đo được :
Đạt cao nhất (Max) là 510,6 (µS/cm) tại giây thứ 9
Thấp nhất (Min) là 465,9 (µS/cm) ở giây thứ 13
- Độ dẫn điện trung bình (Mean) của C0 là 497.1 µS/cm
Mean = 497.1 µS/cm : nghĩa là khả năng dẫn điện trung bình của dung dịch muối
ăn NaCl ở nồng độ 0.2M (C4=0.2C0) là 497.1 Microsiemens trên cm (µS/cm)
Trang 8KẾT LUẬN 3.1: Về sự ảnh hưởng của nồng độ đến độ dẫn điện riêng trung bình của
dung dịch
- Độ dẫn điện của dung dịch phụ thuộc vào nồng độ Khi nồng độ dung dịch giảm, độ
dẫn điện cũng giảm theo và ngược lại
Nồng độ dung dịch càng loãng, số phân tử trong dung dịch càng ít khi đó khoảng cách giữa các ion sẽ lớn đến mức chúng không còn tác dụng hỗ trợ nhau và không ngăn cản nhau khi di chuyển đến điện cực Lúc đó, số phân tử đến điện cực giảm , độ dẫn điện cũng giảm theo,
=> Độ dẫn điện của dung dịch phụ thuộc vào nồng độ
- Độ dẫn điện có các giá trị max, min khác nhau, là do:
Khi hòa tan NaCl vào nước cất, dung dịch NaCl phân li thành các cation Na và anion Cl Khi đo độ dẫn điện, cho đầu dò vào dung dịch NaCl Do cấu tạo của đầu dò là dùng một điện thế áp vào giữa hai điện cực , nên khi nhúng đầu dò vào dung dịch NaCl đầu dò sẽ gặp sự va chạm của các ion trong dung dịch đó
Các ion đập vào đầu dò nhiều sẽ làm cho điện trở thấp đi, lúc đó độ dẫn điện sẽ cao(max)Ngược lại, khi các ion đập vào đầu dò ít, điện trở sẽ cao hơn, lúc đó độ dẫn điện sẽ thấp (min )
Trang 93.6 Từ các thí nghiệm trên
3.6.1 Các bước xây dựng đồ thị đường chuẩn:
- Pha các dung dich có nồng độ lần lượt là C0, C1, C2 , C3 , C4.
Dung dịch gốc (*) : pha 500mg NaCl trong 500ml nước, hòa tan
Trang 10- Dùng excel vẽ đường chuẩn
R 2 = 0.997
- R dương : chỉ ra mối tương quan chặt chẽ giữa nồng độ và độ dẫn điện là mối tương quan theo tỉ lệ thuận, nghĩa là nồng độ giảm thì độ dẫn điện giảm và ngược lại
- R2=0.997 : thể hiện sự sai số giữa giá trị thực nghiệm đo được với giá trị thể hiện trên đường thẳng là 0.997
- Đường thẳng có dạng y=ax + b với (b≠0) Nước được dùng trong thí nghiệm là nước máy, có sẵn sự dẫn điện nên không chính xác tuyệt đối, không cho b=0
Trang 113.6.2 Tìm các tham số tạo nên phương trình đường chuẩn
Phương trình đường chuẩn có dạng: y=1490x+191.8
Tham số tạo nên phương trình là a=1490 và b=191.8
Trang 123.6.3.Hệ số tương quan của phương trình đường chuẩn( Correlation hay R 2 )
3.7.1 Liệt kê tên thiết bị ghi nhận hiệu ứng độ dẫn điện của dung dịch
- Các thiết bị ghi nhận hiệu ứng độ dẫn điện ở thí nghiệm trên:
Trang 13+ Máy đo độ dẫn điện riêng Conductivity Proba (Nhận kết quả)
Máy đo độ dẫn điện riêng và cần gạt chọn thang đo
+ Máy vi tính (Hiển thị - Ghi kết quả)
Máy vi tính hiển thị và lưu giữ số liệu
Thiết bị quan trọng là máy đo độ dẫn điện riêng Conductivity Proba
3.7.2 Mô tả chức năng chính máy đo độ dẫn điện Productivity Proba
Chức năng chính
Trang 14Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của Conductivity Proba là xác định độ dẫn điện
và tìm ra nồng độ của tổng chất rắn hòa tan trong một mẫu nước Điều này có thể được thực hiện bởi vì nó là thiết bị có mối quan hệ trực tiếp giữa độ dẫn điện và nồng độ của ion trong dung dịch, như được khái quát trong hình sau
Conductivity Proba đánh giá khả năng dẫn điện của một dung dịch bằng dòng điện giữa hai điện cực Trong dung dịch, các dòng chảy của ion tự do di chuyển qua lại Vì vậy, nồng độ của các ion trong dung dịch cao sẽ dẫn đến giá trị độ dẫn điện cao hơn và ngược lại
3.7.3 Trình bày sơ đồ và nguyên lý hoạt động một dụng cụ, thiết bị ở mục (3.7.1)
Sơ đồ tóm tắt nguyên lý hoạt động của máy Conductivity Proba
Cần gạt
Trang 15- Nguyên lý hoạt động của đầu dò: Sơ đồ hoạt động của đầu dò
Các đầu đo độ dẫn cản ứng hoạt động dựa vào
cảm ứng một dòng điện trong vòng lặp khép kín
của dung dịch và đo độ lớn của dòng điện này
để xác định độ dẫn điện của dung dịch đó
Trong hình, bộ điều khiển truyền tính hiệu nối
với 2 lõi dây 1 và dây 2 Lõi 1 cảm ứng dòng
điện sinh ra trong dung dịch và được đo lại Tín
hiệu AC trong vòng lặp xuyên qua trục ống đầu
đo với dung dịch bao xung quanh Lõi 2 (tiếp
nhận) dò độ lớn của dòng cảm ứng và được đo
bởi các bộ phận tích điện tử để hiển thị giá trị
đọc tương ứng
Cảm biến
Trang 16BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÝ BÀI 5: PHỔ HẤP THỤ QUANG CỦA DUNG DỊCH
Các thông số hệ thống không thay đổi trong quá trình thực hành:
5.1.Phổ hấp thụ dung dịch NiSO 4 6H 2 O nồng độ C 0
Đồ thị phân bố độ hấp thụ quang theo bước sóng
Trang 17Nhận xét:
- Đo độ hấp thụ của dung dịch NiSO4.6H2O trong 10s
- Độ hấp thụ đo được đạt :
Cao nhất (max) là 0.7682 Abs tại bước sóng 655.5nm ( màu đỏ)
Thấp nhất ( min) là 0.7244 Abs tại bước sóng 646.6nm
- Độ hấp thụ trung bình (mean) của C0 là 0.7582 Abs
Mean = 0.7582 Abs : nghĩa là khả năng hấp thụ ánh sáng trung bình của NiSO4.6H2O ở nồng độ 0.4M (C0=0.4M) là 0.7582 Abs
5.2.Phổ hấp thụ dung dịch NiSO 4 6H 2 O nồng độ C 1
Đồ thị phân bố mật độ hấp thụ quang theo bước sóng
Trang 18Nhận xét :
- Đo độ hấp thụ của dung dịch NiSO4.6H2O trong 10s
- Độ hấp thụ đo được đạt :
Cao nhất (max) là 0.5990 Abs tại bước sóng 657nm ( màu đỏ)
Thấp nhất ( min) là 0.5630 Abs tại bước sóng 646,6nm
- Độ hấp thụ trung bình (mean) của C1 là 0.5908 Abs
Mean = 0.5908 Abs : nghĩa là khả năng hấp thụ ánh sáng trung bình của NiSO4.6H2O ở nồng độ 0.32M (C1=0.8C0) là 0.5908Abs
5.3.Phổ hấp thụ dung dịch NiSO 4 6H 2 O nồng độ C 2
Đồ thị phân bố mật độ hấp thụ quang theo bước sóng
Trang 19Nhận xét:
- Đo độ hấp thụ của dung dịch NiSO4.6H2O trong 10s
- Độ hấp thụ đo được đạt :
Cao nhất (max) là 0.4468 Abs tại bước sóng 657nm ( màu đỏ)
Thấp nhất ( min) là 0.4214 Abs tại bước sóng 646,6nm
- Độ hấp thụ trung bình (mean) của C2 là 0.4409 Abs
Mean = 0.4409 Abs : nghĩa là khả năng hấp thụ ánh sáng trung bình của NiSO4.6H2O ở nồng độ 0.24M (C2=0.6C0) là 0.4409Abs
5.4.Phổ hấp thụ dung dịch NiSO 4 6H 2 O nồng độ C 3
Đồ thị phân bố mật độ hấp thụ quang theo bước sóng
Trang 20ận xét:
- Đo độ hấp thụ của dung dịch NiSO4.6H2O trong 10s
- Độ hấp thụ đo được đạt :
Cao nhất (max) là 0.2809 Abs tại bước sóng 657nm ( màu đỏ)
Thấp nhất ( min) là 0.2638 Abs tại bước sóng 646,6nm
- Độ hấp thụ trung bình (mean) của C3 là 0.2769 Abs
Mean = 0.2769 Abs : nghĩa là khả năng hấp thụ ánh sáng trung bình của
NiSO4.6H2O ở nồng độ 0.16M (C3=0.4C0) là 0.2769Abs
5.5.Phổ hấp thụ dung dịch NiSO 4 6H 2 O nồng độ C 4
Đồ thị phân bố mật độ hấp thụ quang theo bước sóng
Trang 21Nhận xét:
- Đo độ hấp thụ của dung dịch NiSO4.6H2O trong 10s
- Độ hấp thụ đo được đạt :
Cao nhất (max) là 0.1507 Abs tại bước sóng 656,3nm ( màu đỏ)
Thấp nhất ( min) là 0.1421 Abs tại bước sóng 646,6nm
- Độ hấp thụ trung bình (mean) của C4 là 0,1483 Abs
Mean = 0.1483 Abs : nghĩa là khả năng hấp thụ ánh sáng trung bình của
NiSO4.6H2O ở nồng độ 0.08M (C4=0.2C0) là 0.1483Abs
Kết luận 5.1: Về sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ quang theo các nồng độ của dung dịch.
Trang 22- Độ hấp thụ ánh sáng phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch Nồng độ dung dịchgiảm thì độ hấp thụ quang cũng giảm và ngược lại.
Do khi pha loãng dung dịch với nước, nồng độ dung dịch giảm,số phân tử chất
ít đi, lúc đó khoảng cách giữa các ion càng lớn, làm cho các ion di chuyển tự
do trong dung dịch không cần di chuyển xô đẩy nhau Khi chiếu tia sáng đơnsắc qua dung dịch có số ion di chuyển tự do, số phân tử bị hấp thụ bởi tia sáng
sẽ ít hơn => độ hấp thụ giảm
Độ hấp thụ có sự tương quan với nồng độ Đó là sự tương quan theo tỉ lệ thuận thuận
5.6 Từ các thực nghiệm trên:
5.6.1 Trình bày các bước xây dựng đồ thị đường chuẩn
- Pha các dung dich có nồng độ lần lượt C0, C1, C2 ,C3 ,C4 và lấy mẫu trắng là nước
Dung dịch gốc: Pha 100ml dung dịch NiSO4.6H2O 0.4M
- Đo độ hấp thụ quang của các mẫu này, đọc và lưu số liệu
- Lập bảng độ hấp thụ quang và nồng độ của dung dịch
Trang 23 Dùng Excell vẽ đường chuẩn
Trang 245.6.2 Tìm các tham số tạo nên phương trình đường chuẩn
Trang 255.6.3 Tìm hệ số tương quan của phương trình đường chuẩn (Correlation hay R 2 )
Gọi x là nồng độ(M) Gọi y là độ hấp thụ quang(Abs)
5.7 Từ thực nghiệm đến thực tiễn
5.7.1 Liệt kê tên thiết bị ghi nhận hiệu ứng hấp thụ ánh sáng của một chất
Phổ kế UV-VIS và sợi dẫn quang
Trang 26Cuvet và giá đựng cuvet
5.7.2 Mô tả chức năng chính của một dụng cụ, thiết bị ở mục 5.7.1 Chức năng của cuvet
Trang 27Cuvet được thiết kế để chứa các mẫu nước, dung dịch dùng cho máy quang phổ để định lượng hoặc xác định phổ và bước sóng của mẫu dung dịch Cuvet được thiết kế dạng ống vuông ,ống tròn hoặc ống hình chữ nhật.
Cuvet gồm nhiều loại, được làm từ vật liệu khác nhau như : nhựa, thủy tinh, hoặc thạch anh, đây là những vật liệu có thể cho ánh sáng truyền qua
Ở thí nghiệm này cuvet được dùng là cuvet nhựa
Cuvet nhựa được dùng để đựng mẫu đo, được sử dụng trong các thí nghiệm cần tốc độ nhanh
Độ hấp thụ của chất được xác định thông qua xác định độ hấp thụ của mẫu trắng và cuvet nhựa
5.7.3 Trình bày sơ đồ và nguyên lý hoạt động một thiết bị ở mục (5.7.1)
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy phổ kế UV-VIS
Trang 28lý trên máy tính
Trang 29BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÝ BÀI 1: SỨC CĂNG MẶT NGOÀI CỦA CHẤT LỎNG
Các thông số hệ thống không thay đổi trong quá trình thực hành:
1.1 Đo khối lượng của một giọt nước cất là m Nuoc
Bảng 1.2 Bảng số liệu ứng với N Nuoc = 50 giọt nước
m1: khối lượng đĩa (g)
m2: khối lượng đĩa và 50 giọt nước (g)
Lớp:15DS511 Họ tên:Luu tú linh
Nhóm 2 Điểm:
Trang 30MN : khối lượng 50 giọt nước (g)
Số lần thực hiện m 1 (g) m 2 (g) M N (g) m nước = (m 2 – m 1 )/N nước
Nhận xét :Về khối lượng một giọt nước sau mỗi lần đo
Qua 5 lần thực hiện phép đo, khối lượng 1 giọt nước trung bình khoảng 0.05g
(mnước ≈ 0.05g)
Khối lượng 1 giọt nước dao động từ 0.049-0.05g qua các lần đo Ơ đây có sự sai số là do các yếu tố như môi trường, thao tác làm thí nghiệm ảnh hưởng đến số liệu đo => có sự chênh lệch khối lượng
1.2 Đo khối lượng của một giọt chất lỏng là m X (20 điểm)
Bảng 1.3 Bảng số liệu ứng với N X = 50 giọt chất lỏng X
Số lần thực hiện
m 1 (g) m 2 (g) M X (g) m x = (m 2 – m 1 )/N x
Trang 31Nhận xét :Về khối lượng một giọt chất lỏng X sau mỗi lần đo.
Qua 5 lần thực hiện phép đo, khối lượng 1 giọt dung dịch trung bình khoảng 0.05g (mnước ≈ 0.05g)
Khối lượng 1 giọt dung dịch dao động từ 0.049-0.05g qua các lần đo.Ở đây có sự sai số là
do các yếu tố như môi trường, thao tác làm thí nghiệm ảnh hưởng đến số liệu đo => có sựchênh lệch khối lượng
Kết luận 1.2 : Về khối lượng trung bình của một giọt nước, một giọt chất lỏng X
- Bài đo sức căng mặt ngoài của chất lỏng được thực hiện bằng phương pháp đếm giọt Phương pháp này dựa trên tính chất của giọt lỏng ở đầu ống nhỏ giọt cân bằng với trọng lượng của nó Đếm số giọt chảy ra để xác định khối lượng của một giọt
- Giọt lỏng bám được ở đầu ống nhỏ giọt là nhờ vào sức căng bề mặt của nó Sức căng này lớn hơn trọng lượng của bản thân nó nên nó không rơi xuống Khi giọt lỏng ngày càng lớn và đến khi nó bắt đầu rơi thì đó là thời điểm cân bằng giữa trọng lượng và sức căng bề mặt Do sức căng bề mặt của chất lỏng là cố định nên khối lượng mỗi giọt là như nhau
- Khối lượng mỗi giọt chất lỏng có sự chênh lệch (gần như nhau ) : là do yếu tố môi trường, thao tác làm thí nghiệm chưa chuẩn xác nên ảnh hưởng đến kết quả
=> Khối lượng trung bình mỗi giọt nước và mỗi giọt chất lỏng là như nhau
1.3 Từ các thực nghiệm trên,
1.3.1 Trình bày các bước tính sức căng bề mặt của chất lỏng
Bước 1:Tính Δm m nước và Δm m x dựa vào mnước và mx đã tính trong bảng số liệu ở mục 1.1
và 1.2
Trang 32b=y−a x=0.44912−(1940.0.24)=−0.016
Trang 33Bước 6: Tính σ x
σ X=σ X±Δσ X=0 07094±0 001519( N /m)
1.3.2 Trình bày các bước tính sai số sức căng bề mặt của chất lỏng
Các bước tính sai số sức căng mặt ngoài của nước
Trang 34Bước 3 : Tính sai số
Sai số tương đối
Trang 35Phương pháp 2: Giá trị của phụ thuộc nhiệt độ và độ tinh khiết của nước Khi nhiệt độ
tăng thì giảm Vì vậy nên sử dụng nước cất và điều chỉnh nhiệt độ thích hợp để giảm sai số của σ
giảm sai số Δσ
Phương pháp 3: Sai số sức căng bề mặt là sai số tổng hợp mà :
Sai số tổng hợp = sai số dụng cụ + sai số ngẫu nhiên
Do đó muốn giảm sai số tổng hợp cần giảm sai số dụng cụ và sai số ngẫu nhiên
Trang 36- Mở van buret sao cho giọt nhỏ xuống có tốc độ không quá nhanh, bỏ những giọt đầu không đều, đếm chính xác số giọt.Không ngắt mở van trong các lần đếm giọt khác, tránh không đều về số giọt rơi xuống đĩa.
- Chỉnh cân về 0 khi đo, đọc chính xác kết quả cân, tránh các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến số liệu như các rung động xung quanh va chạm vào giá, gió thổi
- Lau chùi đĩa cẩn thận, để đĩa khô ráo sau mỗi lần cân
- Không làm tròn số nhiều
Cách giảm sai số ngẫu nhiên:
- Thực hiện phép đo thật cẩn thận, nếu kết quả giữa các lần đo chênh lệch nhiều thì thực hiện lại phép đo
- Kết quả ra σx gần như σ nước thì thực hiện lại phép đo
1.4 Từ thực nghiệm đến thực tiễn (30 điểm)
1.4.1 Liệt kê tên của các dụng cụ, thiết bị ghi nhận hiệu ứng sức căng bề mặt
Cân kỹ thuật cân tối đa 400g
Trang 37Buret dùng để nhỏ giọt
1.4.2 Mô tả chức năng chính của một dụng cụ, thiết bị ở mục (1.4.1) Chức năng chính của cân kỹ thuật