[자연과학] 화학기초실험 - 액체 점도 측정

1. 실험 목적

이 실험은 Ostwald 점도계법 및 구낙하법을 사용하여 여러 가지 액체의 점도를 측정하고 점도에 미치는 온도의 영향을 측정하고자 하는 것이다.

2. 이 론

액체가 일정 압력 P에 의해 모세관을 흐를 때, 흐름이 비교적 빠르지 않을 때, 그 속도는 액체내의 마찰계수에 반비례한다. 이 마찰계수를 그 액체의 점도 계수 또는 점도 (Viscosity)라 하며 η로 표시한다. 모세관의 반경 및 길이를 각각 r 및 l이라 놓으면, 시간 t사이에 유출하는 액체량 V는 다음 식으로 주어진다.

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따라서 위의 식에 의해서 η가 구해질 것이다. 실제 η의 절대치의 측정은 비교적 어렵다. 용액의 점도에 관해서는 점도의 절대치 보다 용질을 가했을 때 용매의 점도에 비해 어느 정도 변화하였는가를 아는 것이 중요하다. 따라서 일정온도에서 기준 물질에 대한 상대점도를 계산하는 것이 보통이다. 즉 다음 식으로 정의되는 상대점도(Relative viscosity) ηr을 구한다.

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여기서 η 및 ηo는 각각 용액 및 순수용액의 점도이다.
동일한 점도계로 같은 부피의 용액 및 용매의 흐름 시간을 측정하여…(생략)

(3)

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3. 기구 및 시약

4. 실험 방법

1) 점도계(Fig. 1)를 물로 씻어서 말린다.

2) 일정량의 측정 액(증류수, Acetone, Chloroform, Methanol)을 피펫으로 B로부터 D에 넣는다.

3) 점도계를 항온조에 넣어 수직하게 고정하고 , 온도가 평형 되기를 기다린다(약 10～15분).

4) 관구 B에서 D내에 있는 액체를 흡인하여 액면 높이를 L1 위로 오게 한다. L1선 위에 액면이 올라오면 손끝을 놓고 자연유화 시킨다. 액면이 L1와 L2를 통과하는 시간 t를 초시계로 읽는다. 같은 액으로 몇 회 측정하여 그 평균치를 택한다. 시간은 1% 이내에서 일치해야 한다. 용매 및 각 용액을 동일조건하에서 측정하여 상대 점도를 구한다.

5) 25, 30, 35℃에서 측정하라.