PDF《物理化学实验讲义》

1 时,磁铁带动内部螺丝杆

8 转动,使标铁

5 上下移动.当调节帽

1 顺时 针旋转时, 标铁

5 向上移动;

逆时针旋转时, 标铁向下移动. 下面水银槽和上面螺丝杆引 出两根线

4、 4′作为导电与断电用. 当恒温 槽温度未达到标铁上端面所指示的温度时, 水银柱与钨丝触针不接触;

当温度上升并达 到标铁上端面所指示的温度时, 水银柱与钨 丝触针接触,从而使两根导线

4、4′导通.

6、晶体管继电器:利用接触温度计的 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

4 通 断 来控制继电器,在原理上似乎可行,但灵敏继电器的工作电流也需 要数毫安,这就容易在触针与水银面间产生电火花,水银被氧化而沾污毛细管, 使水银柱上下移动不灵活,甚至使水银柱断开不能导电.为此,利用晶体管继电 器, 将接触温度计的两根导线接入晶体三极管的基极与发射极之间, 由于基极电 流甚小,不会因接触温度计的 通 断 而在水银面上引起电火花,使水银面 氧化. 并且通过晶体管的放大作用可在集电极与发射极之间流过较大的电流而启 动继电器. 由于这种温度控制装置属于 通 断 类型,当加热器接通后传热质温度 上升并传递给接触温度计,使它的水银柱上升.因为传质、传热都有一个速度. 因此,出现温度传递的滞后.即当接触温度计的水银触及钨丝时,实际上电热器 附近的水温已超过了指定温度,因此,恒温槽温度必高于指定温度.同理,降温 时也会出现滞后状态. 由此可知, 恒温槽控制的温度是有一个波动范围的, 而不是控制在某一固定 不变的温度, 并且恒温槽内各处的温度也会因搅拌效果的优劣而不同. 控制温度 的波动范围越小,各处的温度越均匀,恒温槽的灵敏度越高.灵敏度是衡量恒温 槽性能的主要标志.它除与感温元件、电子继电器有关外,还受搅拌器的效率、 加热器的功率等因素的影响. 恒温槽灵敏度的测定是在指定温度下,观察温度的波动情况.用较灵敏的温 度计,如贝克曼温度计,记录温度随时间的变化,最高温度为 t1,最低温度为 t2,恒温槽的灵敏度 te 为221ttte ? ± = 灵敏度常常以温度为纵坐标,以时间为横坐标,绘制成温度-时间曲线来表示. 在图 1-4 中曲线(a)表示恒温槽灵敏度较高;

(b)表示加热器功率太大;

(c)表示 加热器功率太小或散热太快.(b)、(c)灵敏度较低. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

5 为了提高恒温槽的灵敏度,在设计恒温槽时要注意以下几点:

1、恒温槽的热容量要大些,传热质的热容量越大越好.

2、尽可能加快电热器与接触温度计间传热的速度.为此要使: ⑴感温元件的热容尽可能小,感温元件与电热器间距离要近一些;

⑵搅拌器效率要高.

3、作调节温度用的加热器功率要小些.

三、仪器和试剂 恒温槽 一台;

秒表 一块;

数字式贝克曼温度计 一台;

(或贝克曼温度计 一支;

) 接触温度计 一支;

温度计(1/10℃) 一支;

烧杯(2OOmL) 一个;

四、操作步骤

1、将蒸馏水注入浴槽至容积的 2/3 处,按图 1-1 所示将接触温度计、电子 继电器、电动搅拌器、电热器、温度计等安装好.

2、 观察接触温度计标铁上端面所指的温度和触针下端所指的温度是否一致. 旋开接触温度计上部的调节帽紧固螺丝, 旋转调节帽一周观察触针(或标铁) 移动的度数.然后,旋转调节帽使标铁上端面所指的温度稍低于 25℃处(通常 低于 0.2-0.3℃),固定调节帽.按通电源,打开搅拌器开关并加热.当继电器 指示停止加热时,注意观察 1/lO℃温度计读数. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com