Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 19. 10 maj 1947 - Differensmätning av vätskors täthet, av Per-Axel Lagerqvist
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
2 A maj 1947
421
Differensmätning
av vätskors täthet
Fil. lic. Per-Axel Lagerquist, Stockholm
531.75(3
Vid Stockholms Högskolas fysiska institut utarbetade
jag våren 1945 en apparatur för noggranna bestämningar
av små differenser i vätskors täthet. Apparaturen var i
första hand avsedd för bestämning av anrikningen av
tungt vatten i prover och grundade sig på den för liknande
ändamål tidigare kända och utnyttjade principen
"svävningsförfarandet enligt den Cartesianska dykarprincipen".
Princip och teori
I den vätska, vars täthet skall bestämmas, nedsänkes en
tunnväggig glasballong. Systemet hålles vid en bestämd
temperatur, och trycket över vätskeytan varieras tills
glasballongen håller sig svävande i vätskan. Detta tryck
avläses. Om glasballongens kompressibilitet är större än
vätskans, sjunker den vid ökat tryck och stiger med minskat
tryck, men om däremot glasballongens kompressibilitet är
mindre än vätskans, sker motsatt förhållande. Om man
har två vattenlösningar med olika halt av tungt vatten, ett
salt e.d., kan täthetsdifferensen mellan lösningarna erhållas
ur tryckdifferensen. Följande beteckningar införes:
för lösning 1: täthet i=£; kompressibilitetskoefficient t=
c= övertryck, då ballongen svävar i vätskan <= p;
för lösning 2: täthet i= f> + A 9\
kompressibilitetskoefficient^ övertryck vid svävning i— p + A P\
för glasballongen: massa = m\ volym vid 1 at=i>;
kompressibilitetskoefficient i= x, som kan antas vara konstant.
Vid jämvikt erhålles
Q
m-v(l–up)-
l_Kip=o[l-K(p + Ap)]-1
o + A Q
• [p + A p)
Eftersom kompressibilitetskoefficienterna, som ingår i
sambandet, är av storleksordningen 10—4—10—5 kan
termer, som innehåller produkter av dessa, försummas, och
man erhåller
A Q = 6 ’
Kl — «2 ,
•a p
[i —*ij») [i —* (p + A/’)]
Vid försöken användes dels kaliumkloridlösningar av låg
Fig. 1.
Genomskärning au
termostathöljet kring provet
(skala 1:2).
koncentration (<0,1 %) och dels vattenprover
innehållande tungt vatten till en koncentration av < 0,03 %.
Differensen mellan dessas tätheter och tätheten för rent
vatten kunde erhållas med en noggrannhet av < 1 % ur det
linjära sambandet
Ae — konst. • A p
eftersom för dessa lösningar
Kl — K2
A p
<5 10—8
1,5
• 10—4 ocli variationen i kompressibilitetskoefficient för
lösningarna var <10—7 (x1 æ k-, 5 • 10—5) samt trycken
högst uppgick till 4 at. Proportionalitetsfaktorn bestämdes
experimentellt genom jämförelse med några
täthetsbestäni-ningar, som utfördes med pyknometer, och dessa behövde
då ej ha så stor noggrannhet, eftersom de härvid använda
lösningarna hade relativt stora täthetsdifferenser.
Apparatur
Den tunnväggiga, helt slutna glasballongen, fig. 1 och 2,
som utgjorde sänkkropp fylldes delvis med vatten, så att
den nätt och jämnt flöt i destillerat vatten. Dess nedre del
utformades till en krok, på vilken kunde hängas små vikter
för finjustering av tyngden. Glasballongen vägde 990 mg
och vid försöken var den belastad med en vikt av massivt
glas, som vägde 57 mg. Den lösning, som skulle
undersökas, hälldes i ett litet preparatrör och detta infördes
underifrån i en urborrning i en kopparbult A. Urborrningen
tätades sedan med en med gummipackning C försedd
koniskt formad bult B, som fastskruvades. I kopparbulten
A fanns dessutom urborrningar för en kontakttermometer
K och för en kontrolltermometer T. Genom ett hål borrat
i höjd med glasballongens nedre del observerades
ballongens rörelser med ett svagt förstorande mikroskop M. På
ömse sidor om urborrningen i mitten tätades
avläsnings-kanalen med dubbla glasfönster G. Dessa var av blått glas
för undvikande av värmestrålning från ljuskällan L mitt
för mikroskopet. I bultens övre del var ett fint hål borrat
ned till rummet för lösningen med anslutning till
manometer och ventiler för inpumpning och utsläppning av luft.
Systemet hölls vid en konstant temperatur (25,61°C) med
hjälp av en värmespiral (lindad direkt på bullen),
kontakttermometer och relä. Slutligen försågs bulten med ett
Fig. 2.
Apparatur
för
differensmätning au
vätskors
tåt-het.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
