Kémiai alapozó labor a 13. H osztály részére 2011/2012

Az előadások a következő témára: "Kémiai alapozó labor a 13. H osztály részére 2011/2012"— Előadás másolata:

1 Kémiai alapozó labor a 13. H osztály részére 2011/2012
A tömegmérés

2 Tartalom A tömeg fogalma, mértékegységek, átváltás
A mérési fogalmak: méréshatár, pontosság, érzékenység A tömegmérés elvi lehetőségei A mérlegek fajtái Karos mérlegek működési elve A mérés szabályai analitikai mérlegen Gyakorlati feladatok: talaj nedvességtartalom meghatározása osztott pipetta kalibrálása Ismétlő kérdések Függelék – mérlegek

3 Tömegmérés A tömeg fogalma (ismétlés): a test tehetetlenségének mértéke. Jele m, alapegység az SI-ben a kilogramm. További egységek: g, cg, mg (átváltás). Fogalmak: Méréshatár (terhelhetőség): Pontosság: Érzékenység: A tömegmérés eszközei alapulhatnak a súlyos tömeg mérésén – ezek csak ott használhatóak ahol van nehézségi gyorsulás – és a nem súlyos (csak tehetetlen) tömeg mérésén. Földi körülmények között az előbbiek megfelelnek, így a következőkben csak ezekről lesz szó.

4 A mérlegek felosztása A mérlegek csak megfelelő helyzetben (vízszintes) mérnek jól. A mérlegek csoportosíthatók – felépítés szerint = karos ≡ egyenlő karú, ≡ nem egyenlő karú, = kar nélküli ≡ rugós, ≡ nyomásérzékelős; – pontosság szerint = analitikai pontosság: mg vagy 0,1 mg, méréshatár: g = tára pontosság: 0,1 g, méréshatár: g vagy pontosság: 0,01 g, méréshatár: g; – kijelzés módja szerint = analóg (mutatós), = digitális (számkijelzésű);

5 Karos mérlegek A karos mérlegek egyensúlyának feltétele a forgatónyomatékok egyenlősége: F1·k1 = F2·k2, ahol k1 és k2 a két kar hossza, F1 és F2 a két karra ható erő. Egyenlő karú mérlegek  Egyenlő karok (k1 = k2) esetén a két erő is egyenlő az egyensúly esetén: F1 = F2 Egyenlő karú mérlegen tehát ugyanakkora tömeg kell a kiegyensúlyozáshoz. m1 = m2

6 A tömegmérés szabályai
A vízszintes helyzet ellenőrzése. Terhelhetőség! Mit mérhetünk? Mit nem mérhetünk? tiszta,  szennyezett szobahőmérsékletű,  meleg vagy nagyon hideg kívülről száraz eszközt  kívülről nedves eszközt Folyadékot csak zárt eszközben mérünk. Analitikai mérlegen való vegyszer mérés lépései Az üres eszközt megmérjük az analitikai mérlegen, a leolvasott tömeget feljegyezzük (mérési füzet). A gyorsmérlegen az üres eszközt letárázzuk. A szükséges mennyiséget kimérjük a gyorsmérlegen. A pontos tömeget analitikai mérlegen határozzuk meg, a mérés adatait ismét feljegyezzük. Így az analitikai mérleg serpenyőjére vegyszer nem kerül!

7 Tömegmérés – gyakorlati feladatok
Talaj nedvességtartalom meghatározása A talajnedvesség fajtái: felületi, illetve gravitációs víz Kifolyik, illetve szobahőmérsékleten kiszárad a talajból. higroszkópos vagy kapilláris víz 100 ºC felett szárítható ki (szárítószekrény, tömegállandóság). kötött nedvesség (kristályvíz, kémiai) 140 ºC felett szárítható ki (szárítószekrény, tömegállandóság). Nedvességtartalom a száraz talaj %-ában:

8 Tömegmérés – gyakorlati feladatok
Pipetta (osztott) kalibrálás A pipetta pontos térfogatát tömegmérésre visszavezetve határozzuk meg. Öntsön egy főzőpohárba csapvizet! Szívja fel az osztott pipetta felső jeléig a vizet! Engedje le a gyorsmérlegen letárázott eszközbe (főző-pohár vagy Erlenmeyer-lombik) a névleges térfogatnak megfelelő térfogatú vizet! Olvassa le a mérleget, jegyezze fel az adatot! Ezután még négyszer ismételje a lépést úgy, hogy a vizet 2/5, 3/5, 4/5, illetve teljes névleges térfogatig engedi le! Számítsa ki a hőmérséklet alapján kikeresett sűrűséget használva a tényleges pontos térfogatokat! A mérési adatokat és az eredményt táblázatosan adja meg!

9 Tömegmérés – gyakorlati feladatok
      leolvasott tömeg, g tényleges térfogat, cm3 névleges térfogat, cm3 eltérés, cm3 eltérés, % 1. 2. 3. 4. 5. =/(víz) =– A víz sűrűsége (táblázatból) a hőmérséklet alapján (25 ºC) (víz) = 0,99707 g/cm3

10 Tömegmérés – gyakorlati feladatok
A gyakorlatok időbeosztása Adjon be egy névvel ellátott, gyorsmérlegen lemért óraüveget (tömege m1)! (Itt jön a dolgozat írás!) A kapott mintát mérje meg (tömege az óraüveggel m2)! Tegye be a szárítószekrénybe legalább 1 órára! Végezze el a pipetta kalibrálást! Vegye ki a szárítószekrényből a talajmintát! hűtse le! Ismét mérje le (tömege m3), majd tegye vissza a szárítószekrénybe! Ez alatt készítse el a pipetta kalibrálás jegyzőkönyvét! Fél órás szárítás után harmadszor is mérje meg a talajmintát! Ha a tömeg az előzőhöz képest nem változott, kész van, ha nem, további szárítás kell (tömegállandóság, tömeg mv).

11 Tömegmérés – gyakorlati feladatok
Az eredmény számítása m(nedves talaj) = m2 – m1 m(szárított talaj) = mv – m1 m(nedvesség) = m2 – mv A nedvesség mennyiségét lehet viszonyítani a száraz talajhoz: vagy a nedves talajhoz:

12 Ismétlő kérdések Mi a tömeg? Milyen elveken mérhető?
Ismertesse a mérlegek csoportosítását különböző szempontok alapján! Mi a kétkarú mérleg működési elve? Mit jelent a mérleg érzékenysége, terhelhetősége? A talajnedvességnek milyen fajtái vannak? Hogyan végzi a tömegállandóságig való szárítást? Mihez viszonyíthatjuk a talaj nedvességtartalmát? Minek alapján számítja a pipetta tényleges térfogatát?

13 Függelék – mérlegek Táramérleg
(

14 Függelék – mérlegek Analitikai mérleg az egri Gárdonyi Géza Gimnázium szertárából (

15 Hagyományos bolti (piaci) mérleg
Függelék – mérlegek Hagyományos bolti (piaci) mérleg (

16 Függelék – mérlegek „Mázsa”
(

17 Függelék – mérlegek „Orvosi” mérleg Római mérleg
( Római mérleg (

18 Függelék – mérlegek „Konyhai” mérleg
(

19 Függelék – mérlegek „Levélmérleg”

20 Függelék – mérlegek Halmérlegek GSE-LED darumérleg
( GSE-LED darumérleg (

21 Függelék – mérlegek Személymérleg
(

22 Függelék – mérlegek Pénzbedobós mérleg,
vasútállomás, Debrecen, váróterem („Leesett a húszfilléres?”) (

23 Függelék – mérlegek JKH kismérleg
(

24 Digitális analitikai mérleg
Függelék – mérlegek Digitális analitikai mérleg (

25 Precisa XR320 félmikro mérleg
Függelék – mérlegek Precisa XR320 félmikro mérleg (