Лабораторная работа 2

Тема: Определение плотности газа методом взвешивания

Цель: Определить плотность газа методом взвешивания

Приборы: газовый пикнометр; вакуум-насос; аналитические весы.

Теоретические основы

     Плотность – масса единицы объема газа, выражаемая в кг/м³ (кг/л, г/мл). Знание плотности газа необходимо при эксплуатации газовых месторождений, при контроле работы отдельных газовых установок, где требуется определить массу или объем газа, при различных технических расчетах, а также для подсчета состава двух- или многокомпонентного газа.                   Наряду с этим для характеристики газа иногда еще пользуются понятием относительной плотности газа по воздуху, которая представляет собой отношение массы газа к массе такого же объема воздуха при одинаковых условиях. Относительная плотность - величина безразмерная, показывающая, насколько газ легче или тяжелее воздуха, масса которого принята за единицу.

     По относительной плотности газа легко подсчитать массу1л газа в граммах, умножая значение относительной плотности на 1,293, т.е на плотность сухого воздуха в кг/м3 или г/л при 0⁰С и 760мм рт.ст.

     Определение плотности газа ведется в газовом пикнометре, который представляет собой круглодонную колбу из довольно толстого стекла вместимостью не менее 150 мл с одним или двумя капиллярными кранами.

     Метод заключается в непосредственном взвешивании определенного объема газа и воздуха при атмосферном давлении и комнатной температуре.

Порядок выполнения работы

     Сухой пикнометр с одним краном помещают в мешочек из ткани и присоединяют открытым краном к вакуум-насосу. В течение 10 мин откачивают из пикнометра воздух (или газ), следя за показаниями вакуумметра. Разница в высоте ртути в обоих коленах вакуумметра не должна быть более 1мм. Закрывают кран, отсоединяют пикнометр от вакуум-насоса и взвешивают его на аналитических весах. Затем открывают кран для наполнения пикнометра воздухом и взвешивают его на аналитических весах. Затем открывают кран для наполнения пикнометра воздухом и взвешивают его с воздухом. Снова в течение 10 мин откачивают воздух из пикнометра и взвешивают его. Пикнометр считается герметичным, если в обоих случаях его вес без воздуха окажется одинаковым. В противном случае следует промыть и вновь смазать кран пикнометра и повторить откачку и взвешивание. Эвакуированный пикнометр присоединяют к пипетке или аспиратору с газом, предварительно открыв на них кран. Медленно открывают кран пикнометра и перепускают в него газ с помощью уравнительной склянки до тех пор, пока уровень жидкости в пипетке и уравнительной склянке не станет одинаковым.

     Плотность подсчитывается по формуле

                                                             Gг − G 

 =    ──────  1,293,

                                                             Gв − G

где  - плотность газа, г/л (кг/м³);

      Gг – масса пикнометра с газом, определенная путем взвешивания, г;

      Gв – масса пикнометра с воздухом, определенная путем взвешивания, г;

      G – масса эвакуированного пикнометра, определенная путем

      взвешивания, г.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение плотности.

2. Для чего необходимо знание плотности газа?

3. В чем заключается сущность метода определения плотности газа методом взвешивания?

4. Какой прибор используется для определения плотности газа?