Kémiai laboratóriumi gyakorlatok II.

Tartalom

TARTALOM
BEVEZETÉS 7
1. ALAPFOGALMAK 8
2. MÉRTÉKEGYSÉG 9
3. MÉRÉSI FOLYAMAT 11
3.1. A jel fl
3.2. Jelátalakítók 12
3.2.1. Analóg jelátalakítók 14
3.2.1.1. Mechanikai jelet transzformáló eszközök 15
Hosszúságátalakítók 15
Erőátalakítók 16
Nyomásátalakítók (manométerek) 17
3.2.1.2. Hőmérséklet-átalakítók 19
3.2.1.3. Fényátalakítók 22
3.2.1.4. Koncentrációmérők 23
3.2.1.5. Időátalakítók (=órák) 23
3.2.1.6. Térmérők (elektromos, mágneses) 24
3.2.2. Szenzor 24
3.2.3. Távadó •• 24
3.2.4. Mérőműszer 24
3.2.5. A jelátalakítók és mérőműszerek hibaforrásai 24
3.2.5.1. Hőmérsékletváltozás, szuperpozíció elve 25
3.2.5.2. Az idő, mint hibaforrás 26
3.2.5.3. Visszahatások 26
3.2.5.4. Eltérés a referenciafeltételektől 26
3.2.5.5. Zaj és jel/zaj viszony 26
3.2.5.6. Áthallás, átszórás 27
3.2.5.7. Hiszterézis 27
3.2.5.8. Súrlódás 27
3.2.5.9. Leolvasási bizonytalanság - parallaxishiba 27
3.3. Mérési módszerek 28
3.4. Jelfeldolgozás és adatképzés 29
3.5. Hibabecslés 30
3.6. Eredmény 32
3.7. Jelátalakítók, műszerek megbízhatósága 33
3.8. Szabályozás és vezérlés 33
3.9. Fontos fogalmak mutatója 34
4. MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV 36
5 TÖMEGMÉRÉS ÉS ESZKÖZEI 37
5.1. A mechanikus, kétkarú analitikai merleg 37
5.1.1. A mérleg érzékenysége 38
5.2. Elektronikus mérleg 39
5.3. A mérlegelés hibaforrásai mechanikus analitikai mérlegen mérve 41
5.3.1. A mérősúlyok bizonytalansága 41
5.3.2. A mérlegkarok egyenlőtlenségéből fakadó hiba 41
5.3.3. A levegő felhajtóerejének hatása 41
5.3.4. Érintési bizonytalanság 41
5.3.5. Adszorpciós hibák 42
5.3.6. Beállási bizonytalanság 42
5.3.7. A lényeges hibák összefoglalása 42
5.4. Mérési feladat 43
6. HOSSZÚSÁGMÉRÉS 46
6.1. Mérési feladat 47
7. TÉRFOGATMÉRÉS ÉS ESZKÖZEI 48
7.1. Folyadékok térfogatának mérése 48
7.2. Gáztérfogat mérése 50
7.3. Szilárd test térfogatának mérése 50
7.4. A térfogatmérés hibái 51
7.5. Mérési feladat: Térfogatmérő eszköz hitelesítése 52
8. HŐMÉRSÉKLETMÉRÉS ÉS ESZKÖZEI 54
8.1. (Hagyományos) hőmérők 54
8.2. A hőmérős hőmérsékletmérés hibái 55
8.3. Termoelemes hőmérsékletmérő műszer 57
8.4. Mérési feladat 58
8.4.1. Kalibrálás olvadó jéggel 58
8.4.2. 32,4 °C ellenőrzése részben megolvasztott
Na^SO,,. 10H2O-ban 58
8.4.3. A víz forráshőmérsékletének megfelelő pont ellenőrzése 59
8.4.4. Fonálkorrekció ellenőrzése 60
8.5. Termokolor anyag színváltási hőmérsékletének meghatározása 60
9. SŰRŰSÉGMÉRÉS 61
9.1. Közvetlen sűrűségmérés 61
9.2. Közvetett sűrűségmérés 61
9.3. Közvetett sűrűségmérés a tömeg/térfogat összefüggés alapján 62
9.3.1. Piknométer, dilatométer 62
9.3.2. Termosztálás, termosztát 63
9.3.3. Mérési feladat: folyadék sűrűségének meghatározása piknométerrel 64
9.3.4. Mérési feladat: szilárd anyag sűrűségének
meghatározása piknométerrel 66
9.4. Mérés Archimedes törvénye alapján 67
9.4.1. Areométer (fokoló) 67
9.4.2. Mérési feladat: sűrűségmérés areométerrel 68
9.4.3. Mohr-Westphal mérleg 69
9.4.4. Mérési feladat: Oldat készítése és sűrűségének
meghatározása Mohr-Westphal mérleggel 69
9.5. Hidrosztatikai nyomás alapján működő sűrűségmérők 70
9.5.1. Membrános folyadékoszlopmérők 70
9.5.2. U-csöves sűrűségmérő 71
9.6. Egyéb sűrűségérzékelők és -mérők 71
9.6.1. Immerziós detektor 71
9.6.2. Fluidizációs sűrűségmérés 71
9.6.3. Elektrosztatikus sűrűségmérés 71
9.6.4. 'Grandfather's Clock' 71
9.6.5. Mechanikus oszcillátorok elvén alapuló sűrűségmérő berendezések 72
10. NYOMÁSMÉRÉS 73
10.1. Légköri nyomás mérése 73
10.2. Ismeretlen folyadék tenziójának meghatározása 74
Mérési eljárás: 75
11. OLVADÁSPONT ÉS FORRÁSPONT MÉRÉSE 77
11.1. Olvadáspont mérése 78
11.1.1. Mérési feladat: Ismeretlen anyag olvadáspontjának meghatározása mikromódszerrel 78
11.1.2. Olvadáspontot mérő műszerek 79
11.2. Forráspont (forráshőmérséklet) mérése 80
11.2.1. Mérési feladat: Forráshőmérséklet mérése gömbi (Smith-Menzies) módszerrel 80
11.2.2. Mérési feladat: ismeretlen anyag forrási
hőmérsékletének meghatározása kapilláris módszerrel 81
11.2.3. Mérési feladat: Mikromennyiségű ismeretlen anyag forrási hőmérsékletének meghatározása kapilláris (Emich-)
módszerrel 81
12. MOLEKULATÖMEG MEGHATÁROZÁSA 83
12.1. Molekulatömeg mérése a híg oldatok törvényei alapján 83
12.1.1. Mérési feladat: Molekulatömeg meghatározása fagyáspont-csökkenéssel 83
12.1.2. Mérési feladat: Molekulatömeg meghatározása
forráspont-emelkedéssel 86
12.1.3. Molekulatömeg meghatározása ozmózisnyomással 88
12.2. Molekulatömeg meghatározása gőzsűrűség mérésével 89
12.2.1. Mérési feladat: Molekulatömeg meghatározása Victor
Meyer módszerével 89
12.3. Molekulatömeg meghatározásának egyéb módszerei 92
12.3.1. Molekulatömeg meghatározása viszkozitásméréssel 92
12.3.2. Tömegspektrométerek 92
12.3.3. Molekulatömeg meghatározása diffúziósebesség, hangsebesség mérésével 93
13. KONCENTRÁCIÓ MÉRÉSE 94
13.1. Koncentráció mérése törésmutató meghatározásával 94
13.1.1. Az Abbe-féle refraktométer 94
13.1.2. Koncentráció mérése Abbe-refraktométerrel 96
13.2. Híg oldatok koncentrációjának mérése 96
13.2.1.Koncentráció mérése színméréssel (kolorimetrálás) 96
13.2.1.1. Mérési feladat: Ismeretlen koncentrációjú színes oldat összetételének meghatározása szemmel
végzett színösszehasonlítással 97
13.2.1.2. Fotométerek, spektrofotométerek 98
13.2.2. Vizes oldat pH-jának (hidrogénion-koncentrációjának) meghatározása 99
13.2.2.1. Sav-bázis pufferek 99
13.2.2.2. Sav-bázis indikátorok 100
13.2.2.3. Mérési feladat: Oldat kémhatásának
meghatározása kolorimetrálással 101
13.2.3. Koncentráció meghatározása elektródpotenciál
mérésével 105
13.3. Titrálás 105
13.3.1. Mérési feladatok 106
13.3.1.1. KHCOj-tartalom meghatározása 106
13.3.1.2. KIO3-tartalom meghatározása 107
14. ÖNMAGUNK MEGMÉRÉSE ÉS ESZKÖZEI 108
14.Í. Időbeosztás 108
14.2. Tanulnivaló fölmérése és beosztása 108
14.3. Társaink 109
FÜGGELÉK (Táblázatok) 111
Néhány vizes sóoldat sűrűsége 20 °C-on a
koncentráció függvényében 112
Néhány elem standardpotenciálja 114
Néhány redoxi rendszer standardpotenciálja 115
Néhány sav és bázis disszociációs egyensúlyi állandója 116
A levegőben mérhető telített vízgőznyomás a
hőmérséklet függvényében 10-35 °C között 117
Sárgaréz súlyokkal mért d sűrűségű tömeg légüres
térre való átszámításához szükséges k faktor értéke 118
A víz sűrűsége a hőmérséklet függvényében, 4-35 °C
között 119
A K20-faktor értéke 4-35 °C között a térfogatmérő eszközökbe férő víz súlyának térfogatra való átszámításához 120

Témakörök