Лабораторная работа по химии "Определение температуры и плотности растворов"

Лабораторная работа №4

Определение температуры и плотности растворов

Цель: изучить оборудование для измерения температуры и плотности, освоить методику определения температуры и плотности растворов.

Оборудование: запишите самостоятельно

Объекты: образцы молока, вода

Ход работы

Работа 1. Знакомство с измерительными приборами

А) Термометр метеорологический минимальный.

Спиртовой стеклянный термометр для определения минимальной температуры за отрезок времени. Изготавливается по ГОСТ 112-78. Внесен в Государственный реестр средств измерений и имеет «Сертификат об утверждении типа средств измерений».

Конструкция: Стеклянный термометр с вложенной шкальной пластиной из листового стекла молочного цвета. Имеет внутри капилляра штифт – указатель, который перемещается в сторону резервуара при понижении температуры и остается неподвижным при ее повышении, т.е. фиксирует минимальную температуру за определенный промежуток времени

Технические характеристики

Марка термометра: ТМ-2

Минимальная температура измерения (°С): -70 -50

Максимальная температура измерения (°С): 20 40

Цена деления шкалы (°С): 0.50

Длина термометра (мм): 340±20 Диаметр (мм): 18.0±1

Термометрическая жидкость: Спирт

Б) Электронный карманный термометр Checktemp (HI 98501)

• Для быстрых (показания считываются уже по истечении 20 секунд) и точных (±0,30С) измерений температуры.

• Щуп выполненный из твердой стали легко проникнет в полутвердые пробы, например, во фрукты, овощи, сыр, делая контроль сырья и готовой продукции действительно простым и неутомительным.

• Функция Cal-Check позволяет проверить работу прибора и гарантировать высокую точность результатов.

• Результаты хорошо видны на большом ЖК- дисплее.

• Компактный и долговечный.

Диапазон: -50.0 ... 150 °C

Разрешение: 0.1 °C Погрешность (-20...+90 °C) +0.2 °C

В) Ареометр (от греч. araiys — cлабый, здесь — жидкий и metréô — измеряю), прибор для измерений плотности жидкостей и твёрдых тел. Устройство ареометра основано на законе Архимеда, из которого следует, что вес жидкости, вытесненной плавающим телом (в данном случае ареометром), равен его весу. По глубине погружения ареометра (объёму вытесненной им жидкости) и весу ареометра можно определить плотность исследуемой жидкости Ареометр — это «стеклянный поплавок», расширяющийся внизу и наполненный стальной дробью или специальной тяжелой массой (балласт). Ареометры, которыми измеряют большие плотности, имеют большой балласт.

Рис. 1. Ареометр =денсиметр (стеклянный): 1 — полый корпус; 2 — трубчатый стержень; 3 — балласт; 4 — связующее вещество; 5 — шкала плотности; 6 — встроенный термометр; 7 — шкала температуры.

Кроме обычных, имеются специальные ареометры, предназначенные для определенных видов жидкостей: нефти, урины, электролита, для кислотдля морской воды, для грунта для клеевых растворов, спирта, молока, растворов сахара, для определения содержания соли в рассоле, используемого для засолки мясных продуктов.Поэтому в литературе можно встретить следующие синонимы: аксиметр, гидрометр, гидроскоп, денсиметр, денситометр, натрометр, нефтеденсиметр, олеометр, пикнометр, плотномер, урометр.

Ареометры для молока (АМ, АМ-1, АМТ) применяются для измерения плотности цельного и обезжиренного молока, пахты и сыворотки.

Работа 2. Определение плотности и температуры молока

Плотность молока – масса единицы объема молока (кг/м3) при 20 ⁰С. Этот показатель имеет важное значение при оценке качества молока, так как характеризует соотношение всех находящихся в нем веществ, из которых белки, углеводы и соли повышают плотность, а жир понижает ее.

При температуре 20 ⁰С плотность молока колеблется от 1028 до 1034 кг/м3. В среднем плотность сборного коровьего молока при температуре 20 ⁰С равна 1030кг/м3.

Плотность является одним из показателей натуральности молока. При разведении молока водой его плотность уменьшается.

Измерение плотности молока производят ареометром АМТ, имеющим шкалу плотности и термометр для определения температуры молока.

Выполнение определения

Налейте, тщательно перемешивая, осторожно, не допуская образования пены, 200 мл исследуемого молока в наклоненный цилиндрический сосуд (мензурку) вместимостью не менее 200 мл.

Погрузите медленно чистый, сухой ареометр в молоко и оставьте свободно плавать, следя за тем, чтобы он не прикасался к стенкам цилиндра.

После установления ареометра в неподвижном состоянии (через 1-3 мин) отсчитайте плотность по верхнему мениску ( с точностью до 0,5 кг/м3) и температуру ( с точностью до 0,5 ⁰С).

Повторите измерение, качнув ареометр. Расхождение между параллельными определениями не должны превышать 0,5 кг/м3.

Обработка результатов

Если температура молока ниже или выше 20⁰С ( в пределах от 10 до 25⁰С), то внесите поправку (приведение плотности к 20⁰С):

- если температура выше 20⁰С, то из найденной по шкале ареометра плотности вычитают 0,2 на каждый градус;

-если температура ниже 20⁰С, то к найденной по шкале ареометра плотности прибавляют 0,2 на каждый градус.

Пример:

По шкале ареометра плотность молока 1024 кг/м3.Температура молока 15 ⁰С. В данном случае к плотности, найденной по шкале ареометра, необходимо прибавить 0,2*5=1.

Следовательно, плотность исследуемого молока при 20 ⁰С будет равна 1024 +1=1025 кг/м3.

Оценка результатов

Если плотность молока при температуре 20 ⁰С ниже 1028 кг/м3, то оно разведено водой.

Контрольные вопросы

1.В погоне за прибылью производители могут разбавить молоко водой, с какой целью в молоко добавляют крахмал?

2. С какой целью в молоко добавляют пищевую соду?

3. К чему может привести несоблюдение температурного режима воды в моечных ваннах (в первой моечной ванне не ниже 45-48°С, во второй -50°С, в третьей – не ниже 70°С)?