2.3 Приборы и принадлежности
Приборы: весы для гидравлического взвешивания, термометры (до t 30С).
Принадлежности: образцы стекол различного химического состава; стеклянный стакан, емкостью 300-400 мл; металлическая подставка, дистиллированная вода.
2.4 Порядок проведения работы
2.4.1 Образцы стекла взвешивают на аналитических весах, определяя при этом массу стекла на воздухе (m, кг).
2.4.2 Затем тот же образец стекла взвешивают вторично, но уже в воде, определяя при этом массу стекла в воде (m1, кг). Для этого над чашей весов устанавливают подставку, на которую помещают стакан с дистиллированной водой. Образец со стеклом подвешивают на крючок коромысла весов и опускают в стакан с водой, стоящий на подставке. При взвешивании чаша весов не должна касаться подставки и необходимо избегать появления пузырьков воздуха на образце. Образец не должен касаться стенок или дна стакана и быть полностью покрыт водой.
2.4.3 Для гидростатического взвешивания могут быть приспособлены обычные аналитические весы.
2.4.4 Определить температуру воды и воздуха.
2.4.5 Результаты измерений занести в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 Результаты определения плотности стекла
Номер образца |
Состав образца, % |
Температура, ОС |
Масса образца на воздухе m,, кг |
Масса образца в воде m1, кг |
Разность масс образца на воздухе и в воде, Δm, кг |
Плотность образца, кг/м3 |
||
воды |
воздуха |
метод гидростати ческого взвешивания |
метод расчета |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.5 Обработка результатов
2.5.1 Рассчитать плотность стекла, используя данные таблицы 2.1 и таблиц А1, А2, А3, А4 Приложения А для метода гидростатического взвешивания по формуле (2.2) и для метода расчета по формуле (2.4). Результаты расчетов занести в таблицу 2.1.
2.5.2 Сделать вывод о характере полученных значений плотности стекол различного химического состава с применением различных методов определения.
2.6 Контрольные вопросы
1. В каких пределах колеблется плотность стекол различного химического состава?
2. Можно ли контролировать производство неорганического стекла по его плотности?
3. Назовите основные методы определения плотности стекол.
4. Дайте характеристику наиболее точному методу определения плотности стекла.
5. Если перед Вами стоит задача сохранения образца стекла при определении его плотности, каким методом необходимо воспользоваться?
6. В чем суть расчета свойств стекла по правилу аддитивности?
7. Можно ли, используя правило аддитивности, рассчитать плотность стекла? Приведите схему расчета.
Приложение а
Таблица А1 Плотность воды при различных температурах
Температура, ОС |
Плотность, d, кг/м3 |
Температура, ОС |
Плотность, d, кг/м3 |
Температура, ОС |
Плотность, d, кг/м3 |
0 1 2 3 4 5 6 7 8 |
999,87 999,93 999,97 999,99 1000,00 999,99 999,97 999,93 999,87 |
9 10 11 12 13 14 15 16 17 |
999,81 999,73 999,63 999,52 999,40 999,27 999,13 998,97 998,80 |
18 19 20 21 22 23 24 25
|
998,62 998,43 998,23 998,02 997,80 997,57 997,32 997,07 |
Таблица А2 Плотность некоторых жидкостей
Название |
Плотность, d, кг/м3 |
Название |
Плотность, d, кг/м3 |
Ксилол Бромнафталин Хлороформ
|
867 1476 1489
|
Бромоформ Йодистый метилен
|
2890 3325
|
Таблица А3 Плотность сухого воздуха при различных значениях
атмосферного давления
Температура, ОС |
Плотность, d·106, кг/м3, при давлении, мм рт. ст. |
||||||||
700 |
710 |
720 |
730 |
740 |
750 |
760 |
770 |
780 |
|
0 1 2 3 4 5 6 7 8 |
1191 1187 1182 1178 1174 1170 1165 1161 1157 |
1208 1204 1199 1195 1191 1186 1182 1178 1174 |
1225 1221 1216 1212 1207 1203 1199 1194 1194 |
1242 1298 1233 1229 1224 1220 1215 1211 1207 |
1259 1255 1250 1245 1241 1236 1232 1228 1223 |
1276 1272 1667 1258 1253 1249 1244 1240 1235 |
1293 1288 1284 1279 1274 1270 1265 1261 1256 |
1310 1305 1300 1296 1291 1287 1282 1277 1273 |
1327 1222 1318 1313 1308 1303 1299 1294 1289 |
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
1153 1149 1145 1141 1137 1133 1129 1125 1121 1117 1113 1110 |
1169 1165 1161 1157 1153 1149 1145 1141 1137 1133 1129 1126 |
1186 1182 1178 1173 1169 1165 1161 1157 1153 1149 1145 1141 |
1202 1198 1194 1190 1186 1181 1177 1173 1169 1165 1161 1157 |
1219 1215 1210 1206 1202 1198 1193 1189 1185 1181 1177 1173 |
1235 1231 1227 1222 1218 1214 1210 1205 1201 1197 1193 1189 |
1252 1247 1243 1239 1234 1230 1226 1221 1217 1213 1209 1205 |
1268 1264 1259 1255 1251 1246 1242 1238 1233 1229 1225 1221 |
1285 1280 1276 1271 1267 1262 1258 1254 1249 1245 1241 1236 |
Таблица А4 Константы для расчета удельного веса стекла
Окислы |
Удельный вес окисла в свободном состоянии, d, кг/м3 |
Константа плотности окисла в стекле (по Винкельману и Шотту) |
1 |
2 |
3 |
SiO2 |
2170
|
2,24
|
ВаОз
|
1460
|
1,90
|
Р2О5
|
2380
|
2,55
|
As2O3
|
4090
|
3,35
|
Аl2Оз
|
3850
|
4,10
|
СаО
|
3150
|
4,30
|