• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Stalagmometr

    Przeczytaj także...
    Gaz – stan skupienia materii, w którym ciało fizyczne łatwo zmienia kształt i zajmuje całą dostępną mu przestrzeń. Właściwości te wynikają z własności cząsteczek, które w fazie gazowej mają pełną swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w przestrzeni zajmowanej przez gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Między cząsteczkami nie występują żadne oddziaływania dalekozasięgowe, a jeśli, to bardzo słabe. Jedyny sposób, w jaki cząsteczki na siebie oddziałują, to zderzenia. Oprócz tego, jeśli gaz jest zamknięty w naczyniu, to jego cząsteczki stale zderzają się ze ściankami tego naczynia, wywierając na nie określone i stałe ciśnienie.Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie – uczelnia publiczna powołana do życia w 1944 roku, jako piąty uniwersytet w Polsce.
    Siła ciężkości, pot. ciężar – jest to wypadkowa sił (zobacz też siła) z jaką Ziemia lub inne ciało niebieskie przyciąga dany obiekt i siły odśrodkowej wynikającej z obiegu określonego obiektu wokół Ziemi (ciała niebieskiego).
    Schemat stalagmometru
    Rosnąca kropla wody odrywa się, gdy jej ciężar przekroczy wartość sił napięcia powierzchniowego

    Stalagmometr – przyrząd do pomiaru napięcia powierzchniowego na granicy cieczy i gazu lub na granicy dwóch nierozpuszczalnych w sobie faz ciekłych. Składa się z pojemnika na ciecz podlegającą badaniu oraz kapilary z odpowiednio ukształtowanym (płasko oszlifowanym) zakończeniem zwanym stopką. Taka konstrukcja pozwala na powolny, swobodny wypływ zgromadzonej cieczy dyskretnymi porcjami – kroplami, tworzącymi się pod stopką kapilary i regularnie odrywającymi się od niej.

    Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie (AGH; dawniej: Akademia Górnicza w Krakowie; nazwa międzynarodowa: AGH University of Science and Technology; dawniej: University of Mining and Metallurgy) – jedna z największych polskich wyższych uczelni, została powołana 8 kwietnia 1919 uchwałą Rady Ministrów. Jest zaliczana do najlepszych uczelni technicznych w kraju. Według ogólnoświatowego rankingu szkół wyższych Webometrics Ranking of World Universities z lipca 2013, opracowanego przez hiszpański instytut Consejo Superior de Investigaciones Científicas uczelnia zajmuje 3. miejsce w Polsce wśród uczelni technicznych, a na świecie 526. pośród wszystkich typów uczelni.Kapilara – bardzo cienka rurka, tak cienka, że praktycznie cała ciecz przepływająca przez nią znajduje się w polu oddziaływania sił związanych jej ściankami i cieczy bezpośrednio przylegającej do ścianek, w wyniku czego prędkość poruszania się cząsteczek silnie zależy od odległości od ścianek (profil paraboliczny). W kapilarnych kolumnach do chromatografii gazowej praktycznie wszystkie cząsteczki przepływającego gazu znajdują się w polu oddziaływania fazy stacjonarnej, np. cieczy pokrywającej wewnętrzne ścianki rurki.

    Zasada działania[ | edytuj kod]

    Pod wpływem ciśnienia hydrostatycznego słupa cieczy zgromadzonej w zbiorniku (lub innego źródła stałego ciśnienia) ciecz wydostaje się na zewnątrz stalagmometru przez kapilarę. Kapilara stawia płynącej cieczy na tyle duży opór hydrodynamiczny, by zapewnić powolny przepływ i umożliwić powolne narastanie kropli u wylotu kapilary. Kropla utrzymuje się tam dzięki siłom napięcia powierzchniowego, jednak jej stopniowo narastający ciężar staje się w pewnej chwili większy od tych sił, przez co kropla odrywa się od stopki stalagmometru. W chwili bezpośrednio poprzedzającej oderwanie się kropli, jej ciężar staje się równy sile napięcia powierzchniowego, zatem wyznaczenie masy kropli pozwala na obliczenie wartości tej siły (stwierdzenie to jest znane jako prawo Tate'a).

    Ciśnienie – wielkość skalarna określona jako wartość siły działającej prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię na jaką ona działa, co przedstawia zależność:Fotografia (gr. φως, phōs, D. phōtós – światło; gráphō – piszę, graphein – rysować, pisać; rysowanie za pomocą światła) – zbiór wielu różnych technik, których celem jest zarejestrowanie trwałego, pojedynczego obrazu za pomocą światła. Potoczne znaczenie zakłada wykorzystanie układu optycznego, choć nie jest to konieczne – fotografia otworkowa, rayografia.

    Odrywająca się kropla tworzy prostopadłą do powierzchni stopki szyjkę (przewężenie) o promieniu większym od promienia wewnętrznego kapilary i mniejszym od promienia zewnętrznego stopki Siła napięcia powierzchniowego wytworzona przez szyjkę kropli jest równa iloczynowi napięcia powierzchniowego i obwodu szyjki, równego zatem porównanie tej siły z ciężarem kropli o masie prowadzi do wzoru:

    Waga – przyrząd do wyznaczania masy ciał na zasadzie równoważenia sił lub wykorzystania zjawisk fizycznych. W prostej wadze szalkowej jedną z sił jest ciężar ciała o mierzonej masie, drugą – ciężar odważników lub inna wyskalowana siła.Kropla – ciało ciekłe – zazwyczaj małej objętości – ograniczone w całości lub większości powierzchnią swobodną. Przykładem są krople deszczu, rosy lub tłuszczu w śmietanie.

    W praktyce, promień przewężenia odrywającej się kropli jest wielkością trudną do bezpośredniego zmierzenia, zatem zastępuje się go promieniem zewnętrznym stopki pomnożonym przez odpowiedni współczynnik empiryczny zależny od promienia wewnętrznego kapilary, objętości kropli i konstrukcji przyrządu:

    Ciecz – stan skupienia materii – pośredni między ciałem stałym a gazem, w którym ciało fizyczne trudno zmienia objętość, a łatwo zmienia kształt. Wskutek tego ciecz przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje, ale w przeciwieństwie do gazu nie rozszerza się, aby wypełnić je całe. Powierzchnia styku cieczy z gazem lub próżnią nazywa się powierzchnią swobodną cieczy.Opór aero(hydro)dynamiczny - składowa wektora siły aerodynamicznej lub hydrodynamicznej, równoległa do kierunku ruchu ciała względem płynu i skierowana zawsze przeciwnie do kierunku ruchu ciała. Siła aerodynamiczna powstaje podczas ruchu ciała w płynie; gdy ruch ciała ustaje, siła oporu zanika. Opór aero(hydro)dynamiczny traktować można jako rodzaj siły biernej, przyłożonej do poruszającego się ciała.
    Najprostszy stalagmometr

    Pomiar masy wykonywany jest przez ważenie określonej liczby kropel, natomiast współczynnik odczytuje się z tabel kalibracyjnych przyrządu. W przypadku cieczy innej, niż uwzględniona w tabelach kalibracyjnych, pomiar taki jest obarczony dużym błędem, dlatego częściej stosuje się metody porównawcze z wykorzystaniem cieczy odniesienia (wzorcowej), o znanym, wcześniej wyznaczonym napięciu powierzchniowym. Korzysta się wówczas z zależności:

    Ciśnienie hydrostatyczne – ciśnienie wynikające z ciężaru cieczy znajdującej się w polu grawitacyjnym. Analogiczne ciśnienie w gazie określane jest mianem ciśnienia aerostatycznego. Ciśnienie hydrostatyczne nie zależy od wielkości i kształtu zbiornika, a zależy wyłącznie od głębokości. Ciśnienie to określa wzór:Faza termodynamiczna – jednolita część układu fizycznego, oddzielona od innych powierzchniami międzyfazowymi, zwanymi granicami faz, na których zachodzi skokowa zmiana własności fizycznych lub chemicznych. Najprostszym przykładem zawsze odrębnych faz są jednorodne ciała będące w różnych stanach skupienia (np. woda i lód, woda i para wodna). I tak:

    gdzie:

    Napięcie powierzchniowe – zjawisko fizyczne występujące na styku powierzchni cieczy z ciałem stałym, gazowym lub inną cieczą, dzięki któremu powierzchnia ta zachowuje się jak sprężysta błona. Napięciem powierzchniowym nazywa się również wielkość fizyczną ujmującą to zjawisko ilościowo: jest to energia przypadająca na jednostkę powierzchni, lub praca potrzebna do rozciągnięcia powierzchni o tę jednostkę.Krzysztof Pigoń (ur. 2 lutego 1925 w Wilnie, zm. 5 lutego 2001) – polski fizykochemik, profesor Politechniki Wrocławskiej. Syn rektora Uniwersytetu Stefana Batorego w Wilnie Stanisława Pigonia.
    i – odpowiednio, napięcia powierzchniowe cieczy badanej i cieczy odniesienia, i – ilości kropli otrzymane z tej samej objętości obu cieczy, i – gęstości cieczy odniesienia i badanej.

    Znaczenie[ | edytuj kod]

    Stalagmometr pozwala na stosunkowo łatwe wyznaczenie napięcia powierzchniowego lub międzyfazowego (w przypadku dwóch różnych faz ciekłych), jednak wyniki pomiaru obarczone są dużymi błędami, zaś konieczność stosowania stabelaryzowanych poprawek ogranicza uniwersalność metody.

    Masa – jedna z podstawowych wielkości fizycznych określająca bezwładność (masa bezwładna) i oddziaływanie grawitacyjne (masa grawitacyjna) obiektów fizycznych. Jest wielkością skalarną. Potocznie rozumiana jako miara ilości materii obiektu fizycznego. W szczególnej teorii względności związana z ilością energii zawartej w obiekcie fizycznym. Najczęściej oznaczana literą m.

    Podobną do stalagmometrii, lecz dokładniejszą i bardziej uniwersalną metodą pomiaru napięcia powierzchniowego jest metoda wiszącej kropli (ang. pendant drop), w której informacje o napięciu powierzchniowym uzyskiwane są na podstawie komputerowej analizy zarejestrowanego fotograficznie obrazu kropli zwisającej z zakończenia kapilary.

    Inną metodą o dokładności pomiarów znacznie przewyższającej klasyczne stalagmometry jest użycie płytki Wilhelmiego lub pierścienia Du Nouy’a w połączeniu z wyspecjalizowaną wagą lub dynamometrem.

    Bibliografia[ | edytuj kod]

  • 5. Metody pomiaru napięcia powierzchniowego cieczy > 5.2. Metoda kroplowa – stalagmometryczna. W: Materiały edukacyjne (wykład), Wydział Chemii UMCS, Zakład Zjawisk Międzyfazowych [on-line]. UMCS. [dostęp 2019-04-12].
  • Barbara Stypuła, Urszula Lelek-Borkowska: Napięcie powierzchniowe cieczy > Metody wyznaczania napięcia powierzchniowego > Metoda stalagmometryczna. W: Materiały dydaktyczne AGH [on-line]. chemia.odlew.agh.edu.pl. [dostęp 2019-04-12].
  • polecane źródła:

  • Peter William Atkins: Chemia fizyczna. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2001. ISBN 83-01-13502-6.
  • K. Pigoń, Z. Róziewicz, Chemia fizyczna, Warszawa 1980 (zob. ibuk 2004)




  • Reklama

    Czas generowania strony: 0.026 sek.