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教案
时间分配
教学过程
备注
实验1 恒温槽的构造及性能测试
实验目的
1. 了解恒温槽的构造及恒温原理,掌握恒温操作技术。
2. 绘制恒温槽的灵敏度曲线,学会分析恒温槽的性能。

恒温槽是实验工作中常用的一种以液体为介质的恒温装置,根据温度控制范围,可用以下液体介质:-60度~30度用乙醇或乙醇水溶液;0度~90度用水;80度~160度用甘油或甘油水溶液;70度~300度用液体石蜡、汽缸润滑油、硅油。
恒温槽的构造:
由浴槽、温度计、搅拌器、加热器、接触温度计(或导电表)、继电器等部分组成。
。缸:有玻璃的(透明,易观察), 金属(易保温)其容积为:10 L。液体介质:根据要求恒定的温度范围,选用不同的工作介质。1000 C 以内使用水为介质,100 0 C以上的用石腊或甘油。
,可选用1/10刻度的温度计。
,对保证恒温槽各部位温度的均匀起着非常重要的作用。以小型40W电动机带动应安装在加热器附近。
。常用的是电加热器。
,是决定恒温槽灵敏度的关键所在。本实验采用的感温元件为接触温度计(又称水银导电表)。
它有两个电极,一个固定与底部的水银球相连,另一个可调电极D是金属丝,由上部伸入毛细管内。顶端有一磁铁,可以旋转螺旋丝杆,用以调节金属丝的高低位置,从而调节设定温度。当温度升高时,毛细管中水银柱上升与一金属丝接触,两电极导通,使继电器线圈中电流断开,加热器停止加热;当温度降低时,水银柱与金属丝断开,继电器线圈通过电流,使加热器线路接通,温度又回升。如此,不断反复,使恒温槽控制在一个微小的温度区间波动,被测体系的温度也就限制在一个相应的微小区间内,从而达到恒温的目的。
“通”与“断”,继电器必须与加热器和接触温度计相连,才能起控温作用。
恒温槽的控温原理为:
将控温仪的设定旋钮(圆形刻度盘)调至欲控制之温度(如25℃),此时感温探头将探测的介质温度(应低于设定值)与设定温度相比较,如低于设定温度,则温控仪命令介质中的加热器工作(此时温控仪上加热指示灯亮),使介质的温度升高,搅拌器保持介质温度均匀。当介质温度达到设定值时,温控仪指令停止加热(此时加热指示灯灭,恒温指示灯亮)。随着介质向外散热,温度会逐渐低于设定值,温控仪指令加热器工作,如此反复进行控制,自动保持介质温度的恒定。
由于传热、感温都需要一定的时间,会使补充热量与温度的升降之间存在滞后,导致恒温槽内介质的温度在一定范围内波动。这种随温度时间而变化的曲线,称为恒温槽的灵敏曲线。在灵敏度曲线上,最高温度T2与最低温度T1之差的一半,称为恒温槽的灵敏度。灵敏度是衡量一台恒温槽控精度的物理量。物理化学实验使用的恒温槽,通常要求其灵敏度在±℃之内。
S值愈小,表示该恒温水浴性能愈好,测定灵敏度(S)的方法是:在设定温度ts下,采用精密温差测量仪来观察恒温水浴温度随时间的变化情况,以温度为纵坐标,与温度相应的时间为横坐标,绘制灵敏度曲线,通过对曲线的分析,可以对恒温水浴的灵敏度作出评价。

超级恒温水浴一台,精密电子温度计 1支,