物化實(shí)驗(yàn)課件下教學(xué)文稿

1、物化實(shí)驗(yàn)課件下校正：溫度校正公式校正：溫度校正公式thht3010163. 01、真空的產(chǎn)生、真空的產(chǎn)生“真空真空”是指氣體分子密度低于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大是指氣體分子密度低于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氣體狀態(tài)。由于氣體分子密度這個(gè)氣壓的氣體狀態(tài)。由于氣體分子密度這個(gè)物理量不容易量度，因此一般以氣體的壓物理量不容易量度，因此一般以氣體的壓力來(lái)描述真空狀態(tài)。壓力高則真空度低，力來(lái)描述真空狀態(tài)。壓力高則真空度低，壓力低則真空度高，習(xí)慣上用壓力低則真空度高，習(xí)慣上用“乇乇”作單作單位。位。乇乇 帕帕51033322. 1真空大致可分為：粗真空真空大致可分為：粗真空76010 乇乇低真空低真空1010-3 乇高真空乇高真

2、空10-310-8 乇乇超高真空超高真空10-810-12 乇乇凡是能使容器中氣體分子數(shù)減少，從凡是能使容器中氣體分子數(shù)減少，從而使氣體壓力降低的裝置均可稱為真空泵。而使氣體壓力降低的裝置均可稱為真空泵。下面介紹實(shí)驗(yàn)中常用的幾種泵：下面介紹實(shí)驗(yàn)中常用的幾種泵：、水噴射泵、水噴射泵水噴射泵也叫水流泵。可以獲水噴射泵也叫水流泵。可以獲得的真空度為得的真空度為2510乇，用于乇，用于抽濾和產(chǎn)生粗真空。抽濾和產(chǎn)生粗真空。、旋片式機(jī)械真空泵、旋片式機(jī)械真空泵旋片泵又叫旋轉(zhuǎn)泵，有一個(gè)定子和一旋片泵又叫旋轉(zhuǎn)泵，有一個(gè)定子和一個(gè)偏心轉(zhuǎn)子構(gòu)成。轉(zhuǎn)子的徑向槽中有兩塊個(gè)偏心轉(zhuǎn)子構(gòu)成。轉(zhuǎn)子的徑向槽中有兩塊刮板，隨轉(zhuǎn)子

3、一起旋轉(zhuǎn)，稱為旋片。旋片刮板，隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，稱為旋片。旋片為矩形鋼板，可在槽內(nèi)滑動(dòng)，由彈簧頂向?yàn)榫匦武摪?，可在槽?nèi)滑動(dòng)，由彈簧頂向定子壁，保證旋片的整個(gè)端面始終和定子定子壁，保證旋片的整個(gè)端面始終和定子壁保持良好接觸。定子為鋼筒，兩端用合壁保持良好接觸。定子為鋼筒，兩端用合適的平板封閉。定子上鉆有進(jìn)氣孔和排氣適的平板封閉。定子上鉆有進(jìn)氣孔和排氣孔，進(jìn)氣口通過(guò)裝有濾塵器的管道與真空孔，進(jìn)氣口通過(guò)裝有濾塵器的管道與真空系統(tǒng)相連。排氣口裝有一個(gè)閥門。整個(gè)裝系統(tǒng)相連。排氣口裝有一個(gè)閥門。整個(gè)裝置浸沒(méi)在起潤(rùn)滑、冷卻、密封作用的油中。置浸沒(méi)在起潤(rùn)滑、冷卻、密封作用的油中。泵的抽氣原理是基于氣體的壓縮和膨

4、脹。泵的抽氣原理是基于氣體的壓縮和膨脹。工作原理如圖：工作原理如圖：這 種 泵 可 達(dá) 到這 種 泵 可 達(dá) 到110-3乇的低真乇的低真空度。實(shí)驗(yàn)室用空度。實(shí)驗(yàn)室用于獲得低真空或于獲得低真空或作為獲得高真空作為獲得高真空的前級(jí)泵。的前級(jí)泵。使用旋片泵時(shí)應(yīng)：使用旋片泵時(shí)應(yīng)：注意：注意：不宜直接用來(lái)抽出冷凝性氣體、腐不宜直接用來(lái)抽出冷凝性氣體、腐蝕性氣體、揮發(fā)性液體。若要應(yīng)用，則應(yīng)蝕性氣體、揮發(fā)性液體。若要應(yīng)用，則應(yīng)在泵的進(jìn)氣口前端加接干燥瓶、吸收瓶或在泵的進(jìn)氣口前端加接干燥瓶、吸收瓶或冷阱。冷阱。用泵之前應(yīng)核對(duì)馬達(dá)的額定電壓和用泵之前應(yīng)核對(duì)馬達(dá)的額定電壓和接線方式，以及運(yùn)轉(zhuǎn)方向，檢查泵油是否接

5、線方式，以及運(yùn)轉(zhuǎn)方向，檢查泵油是否適量。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電機(jī)升溫一般應(yīng)低于適量。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電機(jī)升溫一般應(yīng)低于65 oC，且無(wú)異常聲音。開泵前或停泵前，應(yīng)使泵且無(wú)異常聲音。開泵前或停泵前，應(yīng)使泵與大氣相通，以避免帶負(fù)載啟動(dòng)或泵油沖與大氣相通，以避免帶負(fù)載啟動(dòng)或泵油沖入真空系統(tǒng)。入真空系統(tǒng)。四、光學(xué)測(cè)量四、光學(xué)測(cè)量、阿貝折光儀、阿貝折光儀用途：測(cè)定液體的折光率用途：測(cè)定液體的折光率特點(diǎn)：用樣少；無(wú)需特殊光源，普通日光特點(diǎn)：用樣少；無(wú)需特殊光源，普通日光或其他白光即可；可通恒溫水，恒溫下測(cè)或其他白光即可；可通恒溫水，恒溫下測(cè)量；精度高，小數(shù)點(diǎn)后四位。量；精度高，小數(shù)點(diǎn)后四位。原理：折射定律原理：折射定律ABnns

6、insin即光從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密即光從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)時(shí)入射角大于折射角，介質(zhì)時(shí)入射角大于折射角，當(dāng)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角當(dāng)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角大于臨界角，光從大于入射角，若入射角大于臨界角，光從界面反射，稱為全反射。界面反射，稱為全反射。阿貝折光儀依據(jù)光的全反射原理利用臨界阿貝折光儀依據(jù)光的全反射原理利用臨界角的測(cè)定方法測(cè)定折光率。角的測(cè)定方法測(cè)定折光率。當(dāng)入射角當(dāng)入射角 =90o 時(shí)，時(shí)， c稱為臨界折射角。稱為臨界折射角。DC面粗糙，面粗糙，AB面光學(xué)平面面光學(xué)平面兩面間有約兩面間有約0.10.15mm的的空隙裝待測(cè)液。空隙裝待測(cè)液。棱液

7、nnsinsin1sinsin棱nsr 1809090sssnnnsinsinsinsin棱棱液ssnsincoscossinsin棱ssnsincossin1sinsin2棱snsnnsincossinsinsinsin222棱棱棱cossinsinsinsinsin22rrnn棱液 選選90ocossinsinsin22rrnn棱液2、旋光儀、旋光儀用途：用途：定量測(cè)定旋光物質(zhì)濃度。定量測(cè)定旋光物質(zhì)濃度。測(cè)定測(cè)定有機(jī)物結(jié)構(gòu)。有機(jī)物結(jié)構(gòu)。旋光度：某一物質(zhì)在一束平面偏振光通過(guò)旋光度：某一物質(zhì)在一束平面偏振光通過(guò)時(shí)能使其偏振方向轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，這一時(shí)能使其偏振方向轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，這一角度就叫做該

8、物質(zhì)的旋光度。角度就叫做該物質(zhì)的旋光度。一束自然光通過(guò)一各向異性晶體時(shí)，會(huì)發(fā)一束自然光通過(guò)一各向異性晶體時(shí)，會(huì)發(fā)生雙折射現(xiàn)象。一條折射光線遵守折射定生雙折射現(xiàn)象。一條折射光線遵守折射定律律尋常光線，另一條不遵守折射定律尋常光線，另一條不遵守折射定律非尋常光線。他們均為偏振光，振動(dòng)面互非尋常光線。他們均為偏振光，振動(dòng)面互相垂直。若阻斷一條，就可得單束偏振光，相垂直。若阻斷一條，就可得單束偏振光，可用于旋光測(cè)量。可用于旋光測(cè)量。尋常光線尋常光線o，非尋常，非尋常光線光線e.OA起偏鏡主截面起偏鏡主截面OB間偏鏡主截面間偏鏡主截面AO通過(guò)起偏鏡偏振光通過(guò)起偏鏡偏振光振幅振幅旋光儀構(gòu)造圖旋光儀構(gòu)造圖光

9、的強(qiáng)度正比于振福的平方光的強(qiáng)度正比于振福的平方2020AAIIcos0AA 20cosII 透過(guò)光最強(qiáng)若 00IIOBOA無(wú)光透過(guò)若 0 90IOBOA五、電子儀器五、電子儀器、直流穩(wěn)壓電源、直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源的構(gòu)造：直流穩(wěn)壓電源的構(gòu)造：接交流電源接交流電源接負(fù)載接負(fù)載各部分電壓隨時(shí)間變化的情況如下圖所示：各部分電壓隨時(shí)間變化的情況如下圖所示：交流電源交流電源變壓器變壓器整流電路整流電路濾波電路濾波電路穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路變壓器：將交流電源電壓變換為整流需要變壓器：將交流電源電壓變換為整流需要的電壓。的電壓。整流電路：將交流電壓變換為單向脈動(dòng)電整流電路：將交流電壓變換為單向脈動(dòng)電壓。壓。濾波

10、電路：減小整流電流的脈動(dòng)程度，以濾波電路：減小整流電流的脈動(dòng)程度，以符合負(fù)載的需要。符合負(fù)載的需要。穩(wěn)壓電路：在交流電源電壓波動(dòng)或負(fù)載變穩(wěn)壓電路：在交流電源電壓波動(dòng)或負(fù)載變動(dòng)時(shí)使直流輸出電壓穩(wěn)定。動(dòng)時(shí)使直流輸出電壓穩(wěn)定。下面重點(diǎn)介紹一下整流、濾波、穩(wěn)壓電路下面重點(diǎn)介紹一下整流、濾波、穩(wěn)壓電路的結(jié)構(gòu)作用：的結(jié)構(gòu)作用：整流電路：分為半波、全波、橋式等形整流電路：分為半波、全波、橋式等形式。式。單向半波整流電路單向半波整流電路tEesin222此電路只能此電路只能利用次級(jí)電利用次級(jí)電壓的半個(gè)波，壓的半個(gè)波，所以叫半波所以叫半波整流電路整流電路經(jīng)過(guò)整流后的電壓平均經(jīng)過(guò)整流后的電壓平均值叫整流電壓值叫整

11、流電壓特點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單，整流元特點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單，整流元件少，但效率低，輸出直件少，但效率低，輸出直流分量小、紋波大。流分量小、紋波大。全波整流電路全波整流電路結(jié)構(gòu)如圖：兩個(gè)回路輪流導(dǎo)結(jié)構(gòu)如圖：兩個(gè)回路輪流導(dǎo)通，但電阻上電流方向不變。通，但電阻上電流方向不變。特點(diǎn)：整流電壓比半波多一倍，脈動(dòng)減小。特點(diǎn)：整流電壓比半波多一倍，脈動(dòng)減小。但變壓器次級(jí)繞組砸數(shù)但變壓器次級(jí)繞組砸數(shù)增加了，對(duì)次級(jí)半個(gè)繞增加了，對(duì)次級(jí)半個(gè)繞組而言，也只有一半時(shí)組而言，也只有一半時(shí)間通過(guò)電流，所以變壓間通過(guò)電流，所以變壓器利用率仍不高。器利用率仍不高。橋式整流電路橋式整流電路四個(gè)二極管，兩兩輪流導(dǎo)四個(gè)二極管，兩兩輪流導(dǎo)銅，負(fù)載上

12、的整流電壓與銅，負(fù)載上的整流電壓與全波一樣，不同點(diǎn)是變壓全波一樣，不同點(diǎn)是變壓器次級(jí)繞組利用率提高。器次級(jí)繞組利用率提高。濾波電路濾波電路把具有脈動(dòng)的直流電變成平滑的直流電的把具有脈動(dòng)的直流電變成平滑的直流電的設(shè)備稱為設(shè)備稱為“濾波器濾波器”。主要由電容和電感。主要由電容和電感組成。組成。原理：利用電容的充放原理：利用電容的充放電使電使Ud脈動(dòng)減小，平均脈動(dòng)減小，平均值提高。電容器放電快值提高。電容器放電快慢與慢與C和和RL有關(guān)，具體有關(guān)，具體關(guān)系式為關(guān)系式為=CRL穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路經(jīng)過(guò)濾波后輸出電壓仍不穩(wěn)定，因素主要經(jīng)過(guò)濾波后輸出電壓仍不穩(wěn)定，因素主要有兩方面：一是交流網(wǎng)電壓可能有有兩方面：

13、一是交流網(wǎng)電壓可能有10左左右的波動(dòng)；二是整流濾波電路有一定的內(nèi)右的波動(dòng)；二是整流濾波電路有一定的內(nèi)阻，當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)，阻，當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)，Ud隨之變化。要隨之變化。要是電壓穩(wěn)定，就要加穩(wěn)壓電路。是電壓穩(wěn)定，就要加穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路有兩種：穩(wěn)壓電路有兩種：以硅穩(wěn)壓管作為調(diào)整以硅穩(wěn)壓管作為調(diào)整元件，組成并聯(lián)型穩(wěn)壓電路；元件，組成并聯(lián)型穩(wěn)壓電路；以晶體管以晶體管作為調(diào)整元件與負(fù)載串聯(lián)，組成串聯(lián)型穩(wěn)作為調(diào)整元件與負(fù)載串聯(lián)，組成串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。壓電路。主要講一下硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路主要講一下硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路在制作工藝上加在制作工藝上加以保證，在使用以保證，在使用中限制反向電流中限制反向電流在一定范圍內(nèi)

14、，在一定范圍內(nèi)，可使管子雖工作可使管子雖工作在擊穿狀態(tài)但并在擊穿狀態(tài)但并不損壞。由于工不損壞。由于工作在擊穿區(qū)，電作在擊穿區(qū)，電流變化時(shí)，電壓流變化時(shí)，電壓基本不變，從而基本不變，從而可用于穩(wěn)壓可用于穩(wěn)壓R起限流和調(diào)壓起限流和調(diào)壓作用作用EIII0IRUUi0穩(wěn)壓過(guò)程：穩(wěn)壓過(guò)程：0)(0 UIRIUUUZZi大?。㊣IUIRIZ 00即即I0的改變由的改變由IZ補(bǔ)嘗，保持補(bǔ)嘗，保持U0的基本不變。的基本不變。 2、電位差計(jì)、電位差計(jì)測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和校正各種儀表電源；作為輸測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和校正各種儀表電源；作為輸出可變的精密穩(wěn)壓電源，如用在極譜分析出可變的精密穩(wěn)壓電源，如用在極譜分析和電位滴定等試驗(yàn)中。

15、和電位滴定等試驗(yàn)中。原理：按補(bǔ)償法原理設(shè)計(jì)的一種平衡式電原理：按補(bǔ)償法原理設(shè)計(jì)的一種平衡式電壓測(cè)量?jī)x器。壓測(cè)量?jī)x器。兩電源反接，檢流計(jì)調(diào)至指兩電源反接，檢流計(jì)調(diào)至指針不偏轉(zhuǎn)，針不偏轉(zhuǎn)，x=0分工作電流回路和測(cè)量回路兩部分分工作電流回路和測(cè)量回路兩部分EN 標(biāo)準(zhǔn)電池標(biāo)準(zhǔn)電池 E 供電電源供電電源Ex 待測(cè)電池待測(cè)電池RN 標(biāo)準(zhǔn)電池標(biāo)準(zhǔn)電池r 制流電阻制流電阻R 可調(diào)電阻可調(diào)電阻K量量1檔，工作檔，工作電流回路，調(diào)電流回路，調(diào)r使使G為零，此時(shí)為零，此時(shí) EN=IRN ，I：工作電流：工作電流I=EN/RN K量量2檔，測(cè)量回路，移動(dòng)滑動(dòng)電阻檔，測(cè)量回路，移動(dòng)滑動(dòng)電阻RK ，使，使G為零為零 ，則，則 EX=IRK=EN/RNRK 3、電導(dǎo)率儀、電導(dǎo)率儀電導(dǎo)值的測(cè)定是通過(guò)測(cè)量電阻再換算而來(lái)，電導(dǎo)值的測(cè)定是通過(guò)測(cè)量電阻再換算而來(lái)，溶液電導(dǎo)有其特殊性，由于離子在電極上溶液電導(dǎo)有其特殊性，由于離子在電極上放電，會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，所以測(cè)量信號(hào)必放電，會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，所以測(cè)量信號(hào)必須采用交流電，對(duì)高電導(dǎo)率測(cè)量，電極要須采用交流電，對(duì)高電導(dǎo)率測(cè)量，電極要鍍鉑黑。鍍鉑黑。E為振蕩器產(chǎn)為振蕩器產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)電壓；生的標(biāo)準(zhǔn)電壓；RX電導(dǎo)池等效電導(dǎo)池等效電阻；電阻；Rm標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)電阻器；電阻器；Em為為Rm兩端壓降兩端壓降