Chemistry/물리화학

물리화학실험 | 점도측정 - Ostwald 점도계

곰뚱 2019. 11. 2.

 

 

 

TIP
 
 

1. Ostwald 점도계법을 사용하여 액체의 점도 결정
2. 점도에 미치는 온도의 영향을 규명

 

 

 

점성도(viscosity), 점도

유체의 한 층이 다른 층을 지나 이동할 때 겪는 저항이다. 즉, 한 종의 액체가 다른 층의 액체를 지날 때 겪는 저항이다.

 

보통의 경우 유동성이 큰 액체인 물은 유동성이 작은 액체인 타르보다 점도가 작다고 한다. 액체가 고체의 관을 흘러갈 때 관 표면에 접해서 이동하는 액체의 경우 정지해 있다고 볼 수 있다. 이때 난류나 소용돌이 흐름이 발생하지 않는 흐름을 층류라 하며 일정 방향의 벡터를 가진다. 점도는 층류에서 발생된다. 이러한 층류에서 유체의 흐름을 방해하려고 하는 성질이다.  더 정확히 말하자면, 액체 한 층이 다른 층을 지나 이동할 때 겪는 저항을 점성도라고 한다.

단위 : η 희랍 문자(eta)

 

 

Ostwald(오스트발트) 점성도계

이 기구를 가지고 점성도를 측정하는 방법의 요체는 일정한 부피(아래그림 ab사이에 들어있는 부피)를 가진 액체가 중력의 영향을 받아 길이와 반지름이 알려진 모세관을 통해 흘러 내리는 데 소요되는 시간을 측정한다.

 

Poiseuille는 이론적으로 오스트발트 방법에 적용될수 있는 식을 유도하였는데, 그 식은 다음과 같다. 액체가 일정 압력 P에 의해 모세관을 흐를 때, 흐름이 비교적 빠르지 않을 때, 그 속도는 액체내의 마찰계수에 반비례한다.

 

이 마찰계수를 그 액체의 점도 계수 또는 점도 (Viscosity)라 하며 η로 표시한다. 모세관의 반경 및 길이를 각각 r l이라 놓으면, 시간 t사이에 유출하는 액체량 V는 다음 식으로 주어진다.

 

 

 

특정 온도에서 어떤 물질의 상대 점성도를 측정하려면, 그 온도에서 액체가 흘러내리는 데 소요되는 시간과, 25에서 같은 부피의 물이 동일한 점성도계를 흘러내리는데 소요되는 시간을 측정해야 한다.

 

오스트발트 점성도계에서는 액체의 압력이 밀도에 비례하고 식(1)r, V l 등은 두 액체에 대해 다 같으므로 점성도의 비는 다음 식으로 주어진다.

 

 

만일 물질 2가 기준 액체라면 임의로 η2의 값을 1로 잡는다. 그런 다음 식 (2)에 밀도와 흐름 시간을 대입하여 η1을 구한다또한 식 (2)를 사용하여 주어진 온도에서의 물의 점성도를 25에서의 물의 점성도에 대한 상대적인 값으로 구할 수 있다.

728x90

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) Ostwald 점도계를 뜨거운 크롬산 세척액에 세정 한다.(3회 이상)

 

2) Ostwald 점도계를 증류수로 세정 한다.(5회 이상)

 

3) 피펫을 이용하여 증류수를 모세관이 있는 방향으로 아래쪽 둥근 모양의 1/3까지 채우고 또 반대편 둥근모양의 1/3까지 찾는지 확인한다.(10ml)

 

4) 점도계를 25항온조 속에 넣고 열평형이 이루어질 때까지 기다린다.(510)

 

5) 액체를 빨아올린다.

 

6) 점도계의 모세관 쪽 상부에 고무관을 장착하여 액체를 위쪽 흰 선 부근까지 흡입

 

7) 초시계를 이용하여 아래쪽 흰 선까지 유체가 하강하는데 소요되는 시간을 측정

 

8) 온도를 25에서부터 약 10간격으로 변화시켜 온도에 따른 점도를 구한다.

 

9) 수면이 a에서 b까지 흘러내리는 시간을 측정한다.

 

10) 위 방법으로 최소한 네 번 이상 측정한다.

 

11) 메탄올을 가지고 퍼센트 별로 똑같이 되풀이한다.

 

12) 온도를 35, 45로 올려서 위와 같이 실험을 한다.

 

 

 

[물리화학실험]액체의 점도 1부

[물리화학실험]액체의 점도 1부

educhemup.blogspot.com

 

 

[물리화학실험]물-에탄올 혼합액의 점도 측정 1부

[물리화학실험]물-에탄올 혼합액의 점도 측정 1부

educhemup.blogspot.com

 

 

 

[물리화학실험]점도측정 - ostwald 점도측정 레포트

실험 목적 Ostwald 점도계법을 사용하여 액체의 점도 결정 점도에 미치는 온도의 영향을 규명 실험 이론 점성도(viscosity), 점도 유체의 한 층이 다른 층을 지나 이동할 때 겪는 저항 한 종의 액체가

www.happycampus.com

 

그리드형

댓글