tömegmérés

Report
Kémiai alapozó labor
a 13. H osztály részére
2011/2012
13. H
A tömegmérés
http://tp1957.atw.hu/kal_11.ppt
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
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.
A mérlegek felosztása
A mérlegek csak megfelelő helyzetben (vízszintes)
mérnek jól.
A mérlegek csoportosíthatók
– felépítés szerint
– kijelzés módja szerint
= karos
= analóg (mutatós),
≡ egyenlő karú,
= digitális (számkijelzésű);
≡ nem egyenlő karú,
= kar nélküli
≡ rugós,
≡ nyomásérzékelős;
– pontosság szerint
= analitikai
pontosság: mg vagy 0,1 mg, méréshatár: 200..500 g
= tára
pontosság: 0,1 g, méréshatár: 500..10000 g vagy
pontosság: 0,01 g, méréshatár: 200..500 g;
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
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
1. Az üres eszközt megmérjük az analitikai mérlegen, a
leolvasott tömeget feljegyezzük (mérési füzet).
2. A gyorsmérlegen az üres eszközt letárázzuk.
3. A szükséges mennyiséget kimérjük a gyorsmérlegen.
4. A pontos tömeget analitikai mérlegen határozzuk meg, a
mérés adatait ismét feljegyezzük.
Így az analitikai mérleg serpenyőjére vegyszer nem kerül!
Tömegmérés – gyakorlati feladatok
Talaj nedvességtartalom meghatározása
A talajnedvesség fajtái:
1. felületi, illetve gravitációs víz
Kifolyik, illetve szobahőmérsékleten kiszárad a talajból.
2. higroszkópos vagy kapilláris víz
100 ºC felett szárítható ki (szárítószekrény,
tömegállandóság).
3. kötött nedvesség (kristályvíz, kémiai)
140 ºC felett szárítható ki (szárítószekrény,
tömegállandóság).
Nedvességtartalom a száraz talaj %-ában:
m(víz)
m  mv
w%(víz) 
 2
 100
m(száraztalaj) mv  m1
Tömegmérés – gyakorlati feladatok
Pipetta (osztott) kalibrálás
A pipetta pontos térfogatát tömegmérésre visszavezetve
határozzuk meg.
1. Öntsön egy főzőpohárba csapvizet!
2. Szívja fel az osztott pipetta felső jeléig a vizet!
3. Engedje le a gyorsmérlegen letárázott eszközbe (főzőpohár vagy Erlenmeyer-lombik) a névleges térfogatnak
megfelelő térfogatú vizet!
4. Olvassa le a mérleget, jegyezze fel az adatot!
5. Ezután még négyszer ismételje a 2-3-4. lépést úgy, hogy
a vizet 2/5, 3/5, 4/5, illetve teljes névleges térfogatig
engedi le!
6. Számítsa ki a hőmérséklet alapján kikeresett sűrűséget
használva a tényleges pontos térfogatokat!
7. A mérési adatokat és az eredményt táblázatosan adja
meg!
Tömegmérés – gyakorlati feladatok






leolvasott tényleges névleges eltérés, eltérés,
tömeg, g térfogat, térfogat,
cm3
%
cm3
cm3
1.
2.
3.
4.
5.
=/(víz)
=–
A víz sűrűsége (táblázatból) a hőmérséklet alapján (25 ºC)
(víz) = 0,99707 g/cm3
3
eltérés
,
cm
m(víz)
eltérés, % 
 100
V
3
névleges térfogat, cm
 (víz)
Tömegmérés – gyakorlati feladatok
A gyakorlatok időbeosztása
1. Adjon be egy névvel ellátott, gyorsmérlegen lemért
óraüveget (tömege m1)! (Itt jön a dolgozat írás!)
2. A kapott mintát mérje meg (tömege az óraüveggel m2)!
3. Tegye be a szárítószekrénybe legalább 1 órára!
4. Végezze el a pipetta kalibrálást!
5. Vegye ki a szárítószekrényből a talajmintát! hűtse le!
6. Ismét mérje le (tömege m3), majd tegye vissza a
szárítószekrénybe!
7. Ez alatt készítse el a pipetta kalibrálás jegyzőkönyvét!
8. Fél órás szárítás után harmadszor is mérje meg a
talajmintát!
9. Ha a tömeg az előzőhöz képest nem változott, kész van,
ha nem, további szárítás kell (tömegállandóság, tömeg mv).
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:
m(víz)
m  mv
w%(víz) 
 2
 100
m(száraztalaj) mv  m1
vagy
 a nedves talajhoz:
m(víz)
m2  mv
w%(víz) 

 100
m(nedves talaj) m2  m1
Ismétlő kérdések
1. Mi a tömeg? Milyen elveken mérhető?
2. Ismertesse a mérlegek csoportosítását különböző
szempontok alapján!
3. Mi a kétkarú mérleg működési elve?
4. Mit jelent a mérleg érzékenysége, terhelhetősége?
5. A talajnedvességnek milyen fajtái vannak?
6. Hogyan végzi a tömegállandóságig való szárítást?
7. Mihez viszonyíthatjuk a talaj nedvességtartalmát?
8. Minek alapján számítja a pipetta tényleges térfogatát?
Függelék – mérlegek
Táramérleg
(http://www.ovegesegylet.hu/Cd/6.osztaly/merleg1.jpg)
Függelék – mérlegek
Analitikai mérleg az egri Gárdonyi Géza Gimnázium szertárából
(http://www.tanszertar.hu/eken/2007_02/images_0702/a_merl.jpg)
Függelék – mérlegek
Hagyományos bolti (piaci) mérleg
(http://images03.olx.hu/ui/2/84/89/22267589_1.jpg)
Függelék – mérlegek
„Mázsa”
(http://images03.olx.hu/ui/5/96/85/1270760471_86779185_1-Fotok--mazsa-merleg-1270760471.jpg)
Függelék – mérlegek
Római mérleg
(http://retronom.hu/files/images/merleg_0.preview.jpg)
„Orvosi” mérleg
(http://retronom.hu/files/images/Mérl
eg.preview.jpg)
Függelék – mérlegek
„Konyhai” mérleg
(http://retronom.hu/files/images/DSCN2301.preview.jpg)
Függelék – mérlegek
„Levélmérleg”
Függelék – mérlegek
GSE-LED darumérleg
(http://www.wagnermerleg.hu/kepek/gsled.jpg)
Halmérlegek
(http://www.anglerstar.hu/onlinepic/2780-19-1n.jpg)
Függelék – mérlegek
Személymérleg
(http://www.3bscientific.hu/imagelibrary/W60086/W60086_01_hagyomanyos-merleg.jpg)
Függelék – mérlegek
Pénzbedobós mérleg,
vasútállomás, Debrecen, váróterem
(„Leesett a húszfilléres?”)
(http://retronom.hu/files/images/kepek/116/penzbedobos_merleg_vasutallomas_varoterem_debrecen.p
review.jpg)
Függelék – mérlegek
JKH kismérleg
(http://www.metripontdjl.hu/Image41.jpg)
Függelék – mérlegek
Digitális analitikai mérleg
(http://senselektro.hu/images/sartorius/wl0435d2.jpg)
Függelék – mérlegek
Precisa XR320 félmikro mérleg
(http://senselektro.hu/images/precisa/p320xr.jpg)

similar documents