姓名: 劉珍
學號:24102701902
序號:24
系別:南湖工程
班級:10製藥
指導老師:張建策
實驗日期:3月7日
實驗一: 恆溫槽效能測試
一、實驗目的:
1.了解恆溫槽的構造及恆溫原理,初步掌握其裝配和除錯的基本技術。
2.繪製恆溫槽靈敏度曲線,學會分析恆溫槽的效能。
3.掌握水銀接點溫度計,繼電器的基本測量原理和使用方法。
二、實驗原理:
恆溫槽使實驗工作中常用的一種以液體為介質的恆溫裝置。用液體作介質的優點是熱容量大和導熱性好,從而使溫度控制的穩定性和靈敏度大為提高。
根據溫度控制的範圍,可採用下列液體介質:
-60℃~30℃—乙醇或乙醇水溶液;
0℃~90℃—水;
80℃~160℃—甘油或甘油水溶液;
70℃~200℃—液體石蠟、汽缸潤滑油、矽油。
恆溫槽通常由下列構件組成:
1、槽體:如果控制的溫度同室溫相差不是太大,則用敞口大玻璃缸作為槽體是比較滿意的。對於較高和較低溫度,則應考慮保溫問題。
具有迴圈幫浦的超級恆溫槽,有時僅作供給恆溫液體之用,而實驗則在另一工作槽中進行。
2、加熱器及冷卻器:如果要求恆溫的溫度高於室溫,則須不斷向槽中供給熱量以補償其向四周散失的熱量;如恆溫的溫度低於室溫,則須不斷從恆溫槽取走熱量,以抵償環境向槽中的傳熱。在前一種情況下,通常採用電加熱器間歇加熱來實現恆溫控制。
對電加熱器的要求是熱容量小、導熱性好,功率適當。選擇加熱器的功率最好能使加熱和停止的時間約各佔一半。
3、溫度調節器:溫度調節器的作用是當恆溫槽的溫度被加熱或冷卻到指定值時發出訊號,命令執行機構停止加熱或冷卻;離開指定溫度時則發出訊號,命令執行機構繼續工作。
目前普遍使用的溫度調節器是汞定溫度計。它與汞溫度計不同之處在於毛細管中懸有以根可上下移動的金屬絲,兩根金屬絲再與溫度控制系統連線。
4、溫度控制器:溫度控制器常由繼電器和控制電路組成,故又稱電子繼電器。從定溫機來的訊號,經控制電路放大後,推動繼電器去開關電熱器。
5、攪拌器:加強液體介質的攪拌,對保證恆溫槽溫度均勻起著非常重要的作用。
設計乙個優良的恆溫槽應滿足的基本條件是:
(1)定溫計靈敏度高,
(2)攪拌強烈而均勻,
(3)加熱器導熱良好而且功率適當,
(4)攪拌器、定溫計和加熱器相互接近,使被加熱的液體能立即攪拌均勻並流經定溫計及時進行溫度控制。
恆溫槽控制的溫度是有乙個波動範圍的,控制的溫度波動範圍越小,靈敏度越高,靈敏度是恆溫槽效能的主要標誌。他除與感溫元件、電子繼電器有關外,還受攪拌器的效率、加熱器的功率等因素影響。恆溫槽靈敏度的測定,是在指定溫度下用貝克曼溫度計記錄溫度波動範圍,即t-t曲線。
最高溫度t2 ,最低溫度為t1,則靈敏度
te=+(t2-t1)/2
三、儀器與試劑
sy﹣玻璃恆溫水浴1套。
四、恆溫槽的工作原理圖:
五、實驗步驟:
(一)恆溫槽操作步驟:
1、槽體中放入約2/3容積的蒸餾水。
2、接通電源,開啟攪拌器開關加熱,並將繼電器上的溫度調到所控制的溫度。加熱過程中要嚴格觀察恆溫槽中的精密溫度計(1/10 ℃)的讀數,以防實際溫度中的精密達到控制溫度時, 綠燈亮表示停止加熱,紅燈亮表示繼續加熱
3、將恆溫槽分兩次設定20 ℃和25 ℃。
4、在恆溫槽中進行檢測。
6、實驗完畢後,關閉電源,整理實驗台。
7、注意:加熱時最後插加熱管的插頭,關閉電源時首先拔掉加熱管的插頭。
六、資料記錄計處理:
室溫:5.7℃ 氣壓:1007.04pa
1、所需要控制的溫度為20℃
分析圖3、所需要控制的溫度為25℃
分析圖六、資料誤差分析
1、攪拌器無法每時每刻保證容器內的水溫度是均勻的,導致溫度計所測的溫度不能總是代表整個容器內水的溫度。
2、溫度計所測的溫度受到周圍環境因素影響存在一定誤差。
3、人的視野讀取溫度的讀數時,會產生系統誤差。
七、注意事項
1、旋轉調節帽時,速度宜慢。調節時應密切注意實際溫度與所控
度的差別,以決定調節的速度。
2、每次旋轉調節帽後,均應擰緊固定螺絲。
3、實驗結束後,千萬不要忘了拔掉加熱電源。
八.思考題
1.對於提高恆溫裝置的靈敏度,可以從哪些方面進行改造
答:1、恆溫槽的熱容量要大些,傳熱介質的熱容量越大越好。
2、盡可能加快電熱器與接觸溫度計之間傳熱的速率。為此要使: 1)感溫元件的熱容盡可能小,感溫元件與電熱器間距離要近一些;2)攪拌器效果要高。
3)作調節溫度用的加熱器功率要小些。
3、同時要注意恆溫槽的使用場所的環境溫度
2、為提高溶液密度測量的精度,可作哪些改進?
答: 準確測量溶液物質的量濃度和質量分數
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