Як визначити температуру кипіння

В якості найпростішого приладу для визначення температури кипіння можна використовувати колбу ємністю близько 250-500 мілілітрів з круглим дном і широким горлом. У неї налийте досліджувану рідину (бажано в межах 20-25% від обсягу судини), горловину заткніть корковою або гумовою пробкою з двома отворами. В один з отворів вставте довгий лабораторний термометр, в інше - вигнуту трубку, що грає роль запобіжного клапана для відведення парів.

Якщо належить визначити температуру кипіння чистої рідини - кінчик термометра повинен бути поблизу неї, але не торкаючись. Якщо ж треба виміряти температуру кипіння розчину - кінчик повинен бути в рідини.

За допомогою якого джерела тепла можна нагріти колбу з рідиною? Це може бути водяна або піщана баня, електроплитка, газовий пальник. Вибір залежить від властивостей рідини та передбачуваної температури її кипіння.

Відразу після того як почнеться процес кипіння, запишіть температуру, яку показує ртутний стовпчик термометра. Ведіть спостереження за показаннями термометра мінімум 15 хвилин, записуючи свідчення кожні кілька хвилин, через рівні проміжки часу. Наприклад, вимірювання проводилися відразу після 1-й, 3-й, 5-й, 7-й, 9-й, 11-й, 13-й і 15-й хвилини досвіду. Всього їх було 8. Після закінчення досвіду обчисліть середню арифметичну температуру кипіння за формулою: tcp = (t1 + t2 + ... + t8) / 8.

При цьому необхідно врахувати дуже важливий момент. У всіх фізичних, хімічних, технічних довідниках показники температури кипіння рідин дані при нормальному атмосферному тиску (760 мм. рт. ст.). З цього випливає, що одночасно з вимірюванням температури треба за допомогою барометра виміряти атмосферний тиск і внести в розрахунки необхідну поправку. Точно такі ж поправки наведені в таблицях температур кипіння для самих різних рідин.

У круглодонную колбу місткістю не менше 50 мл налийте досліджувану рідину, для якої потрібно визначити температуру кипіння. Кількість рідини в колбі не повинно перевищувати 1/4 її обсягу.

Заткніть колбу пробкою і закріпіть на штативі за горлечко. При цьому не затискає занадто сильно лапку, щоб колба не тріснула. В один отвір в пробці вставте скляну трубку для відведення парів, щоб прилад не був повністю герметичним.

Вставте термометр у другий отвір пробки. Ртутний кулька термометра повинен знаходитися над самою рідиною, якщо вона чиста, але не торкатися її. Якщо температуру кипіння вам потрібно визначити для розчину, кінець термометра опустіть 1-2 см в рідину, в залежності від кількості налитого розчину. Слідкуйте за тим, щоб термометр не торкався стінок і дна колби.

Підготуйте нагрівальний прилад. Якщо досліджувана рідина імовірно має високу температуру кипіння (більше 90 градусів), нагрівати потрібно на піщаній бані. Для цього опустіть колбу в ємність з піском, щоб рідина була нижче рівня піску. Зважайте на те, що вам потрібно бачити, коли вона закипить. Піщану баню можна нагрівати на плитці.

Якщо нагрівати ви будете до 90 градусів, використовуйте для цього електричну плитку. Лапку з колбою на штативі розташуйте так, щоб колба перебувала трохи вище плитки (1-1,5 см), але не торкалася її, так як при нагріванні вона може лопнути.

Як тільки ви зібрали прилад, починайте нагрівати. Щоб швидше нагріти рідину на піщаній бані, можете обернути колбу стеклотканью. Вона буде утримувати тепло. Періодично перевіряйте, чи не кипить рідина. Як тільки вона закипіла, запишіть показання термометра.

Щоб найбільш точно визначити температуру кипіння, проведіть ще один або кілька дослідів. Потім обчисліть середнє значення температури. Для цього складіть всі свідчення термометра, при яких рідина закипає, і розділіть на кількість проведених дослідів.