Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2020-12-06 | 98 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
ρt = [Mρ - (m2 - m1)D]/[M - (m2 - m1)], (5)
где M - масса гирь, уравновешивающих тело в воздухе;- масса гирь, уравновешивающих пикнометр со вспомогательной жидкостью;- масса гирь, уравновешивающих пикнометр с жидкостью и телом, погруженным в эту жидкость;- средняя плотность воздуха во время взвешивания;
ρ - плотность вспомогательной жидкости.
Определение плотности образцов системы ZrF4 - FeF3 - ВаF2
Плотность определяли методом гидростатического взвешивания образцов в толуоле (ρ = 0,866 г/см3). Методика измерения приведена в 2.3.1. Результаты измерений приведены в табл. 5. Плотность образцов рассчитывали по формуле (3); D = 0,0012 г/см3.
Таблица 5 - Результаты измерений плотности полученных образцов
Состав образца | Масса образца в воздухе, m1, мг | Масса образца в толуоле, m2, мг | Плотность образца, ρ ± ∆ρ, г/см3 | ||||||
m1, мг | m1ср,мг | m2, мг | m2ср,мг |
| |||||
Кристаллические образцы | |||||||||
60FeF3 - 40ВаF2 | 190 | 190 | 157 | 157 | 4,98035 ± 0,09786 | ||||
190 | 157 |
|
| ||||||
190 | 157 |
|
| ||||||
35ZrF4 - 25FeF3 - 40ВаF2 | 126 | 126 | 105 | 104,67 | 5,10892 ± 0,18274 | ||||
126 | 104 |
|
| ||||||
126 | 105 |
|
| ||||||
40ZrF4 - 20FeF3 - 40ВаF2 | 76 | 76 | 64 | 63,33 | 5,19 ± 0,35247 | ||||
76 | 63 |
|
| ||||||
76 | 63 |
|
| ||||||
45ZrF4 - 15FeF3 - 40ВаF2 | 60 | 60 | 49,5 | 50,17 | 5,27795 ± 0,45049 | ||||
60 | 50 |
|
| ||||||
60 | 51 |
|
| ||||||
50ZrF4 - 10FeF3 - 40ВаF2 | 56 | 56 | 46 | 47 | 5,38218 ± 0,56912 | ||||
56 | 47 |
|
| ||||||
56 | 48 |
|
| ||||||
57ZrF4 - 3FeF3 - 40ВаF2 | 32 | 32 | 27 | 27 | 5,53592 ± 0,72416 | ||||
32 | 27 |
|
| ||||||
32 | 27 |
|
| ||||||
Стеклообразные образцы | |||||||||
35ZrF4 - 25FeF3 - 40ВаF2 | 77 | 77 | 64 | 63,67 | 4,87361 ± 0,30451 | ||||
77 | 63 |
| |||||||
77 | 63 |
| |||||||
Состав образца | Масса образца в воздухе, m1, мг
| Масса образца в толуоле, m2, мг | Плотность образца, ρ ± ∆ρ, г/см3 | ||||||
m1, мг | m1ср,мг | m2, мг | m2ср,мг |
| |||||
40ZrF4 - 20FeF3 - 40ВаF2 | 80,5 | 80,5 | 63 | 4 | 4,22038 ± 0,24097 | ||||
80,5 | 64 |
|
| ||||||
80,5 | 65 |
|
| ||||||
50ZrF4 - 10FeF3 - 40ВаF2 | 43,5 | 43,5 | 33 | 34 | 3,96107 ± 0,39163 | ||||
43,5 | 34 |
|
| ||||||
43,5 | 35 |
|
| ||||||
55ZrF4 - 5FeF3 - 40ВаF2 | 36 | 36 | 27 | 28 | 3,8928 ± 0,45665 | ||||
36 | 28 |
|
| ||||||
36 | 29 |
|
| ||||||
57ZrF4 - 3FeF3 - 40ВаF2 | 11,5 | 11,516 | 0,0089 | 0,00893 | 3,85656 ± 0,16737 | ||||
11,6 | 0,00895 |
|
| ||||||
11,45 | 0,00895 |
|
| ||||||
Расчет погрешности эксперимента
Измеренная плотность представляется в виде
ρ = ρ ср + ∆ρ, (5)
где ρср = (ρ - D)*m1ср/(m1ср - m2ср) + D, (6)
∆m∑2 = ∆mсл2 + ∆mпр2, (7)
∆mсл = ± tσ(m) = ± 1,2 √∑(mi - mср)2/(n2 - n), (8)
∆ρ = √ (∆m1∑ ∂ρ/∂m1)2 + (∆m2∑∂ρ/∂m2)2. (9)
Вычисляя частные производные, получаем
∂ρ/∂m1 = - m2(ρ - D)/(m1 - m2)2 (10)
∂ρ/∂m2 = m1(ρ - D)/(m1 - m2)2. (11)
Подставляем (10) и (11) в (9) и получаем формулу
∆ρ = (ρ - D)/(m1 - m2)2√ (m2∆m1∑)2 + (m1∆m2∑)2, (12)
а т. к. (ρ - D) = 0,866 - 0,0012 = 0,8648 г/см3, то
∆ρ = 0,8648/(m1 - m2)2√ (m2∆m1∑)2 + (m1∆m2∑)2. (13)
Относительная погрешность измерений определяется
δотн = (∆ρ/ρср)*100%. (14)
Погрешности измерений плотности всех образцов определяем по формулам (13) и (14). Результаты вычислений заносим в таблицу 6.
Таблица 6 - Погрешности измерений
Состав образца | Плотность кристаллического образца, г/см3 | δотн, % | Плотность стеклообразного образца, г/см3 | δотн,% |
40BaF2 - 60FeF3 | 4,98035 ± 0,09786 | 1,97 | ||
35ZrF4 - 40BaF2 -25FeF3 | 5,10892 ± 0,18274 | 3,58 | 4,87361 ± 0,30451 | 6,24 |
40ZrF4 - 40BaF2 - 20FeF3 | 5,19 ± 0,35247 | 6,78 | 4,22038 ± 0,24097 | 5,7 |
45ZrF4 - 40BaF2 - 15FeF3 | 5,27795 ± 0,45049 | 8,54 | ||
50ZrF4 - 40BaF2 - 10FeF3 | 5,38218 ± 0,56912 | 10,57 | 3,96107 ± 0,39163 | 9,81 |
55ZrF4 - 40BaF2 - 5FeF3 | 3,8928 ± 0,45665 | 11,7 | ||
57ZrF4 - 40BaF2 - 3FeF3 | 5,53592 ± 0,72416 | 13,08 | 3,85656 ± 0,16737 | 4,34 |
Зависимость плотности образцов от их состава представлена на рис. 2.
Рис. 2 - Зависимость плотности образцов от их состава
|
Как видно из рис. 2 плотность кристаллических образцов с возрастанием содержания циркония увеличивается, а плотность стеклообразных образцов - уменьшается.
Полученная зависимость плотности стеклообразных образцов от их состава может быть объяснена следующим образом. Размер ионов Zr4+ равен 0,84 Å (к. ч. = 8), а Fe3+ - 0.55 Å (к. ч. = 6). Поэтому при замещении ионов железа на ионы циркония объем одного и того же количества вещества будет увеличиваться, т. е. плотность образцов будет уменьшаться.
В случае кристаллических образцов для объяснения полученной зависимости необходимо учесть их неоднородность. Возможно на плотность влияют соединения, которые образуются при кристаллизации. Например, в случае состава BaF2 - FeF3 необходимо учесть влияние на плотность образца соединений Ba3(FeF6)2, BaFeF5. Поэтому, для объяснения такой зависимости плотности образцов от их состава нужно точно знать соединения, которые образуются при кристаллизации вещества данного состава. Для этого необходимо провести рентгенофазовый анализ.
Выводы
В ходе работы были синтезированы кристаллические и стеклообразные образцы системы ZrF4 - BaF2 - FeF3. Обнаружено:
Плотность кристаллических образцов при увеличении концентрации ZrF4 возрастает, а плотность стеклообразных образцов - уменьшается.
Концентрационная зависимость плотности стеклообразных образцов определяется соотношением геометрических размеров ионов Fe3+ и Zr4+.
Увеличение плотности кристаллических образцов при возрастании содержания ZrF4 связывается с образованием различных кристаллических соединений.
Список литературы
Роусон Г. Неорганические стеклообразующие системы. - М.: Мир, 1970. - 312 с.
2. Стеклообразование в системе ZrF4 - LaF3 - BaF2 - NaF /Федоров В. А., Бабицына А. А., Емельянова Т. А.//Физика и химия стекла. - 2001. - 27, №6. - с. 753 - 758.
Halide glasses /J. Lucas//Journal of Non-Cristallin Solids 80. - 1986. - p. 83 - 91.
4. Диаграммы плавкости солевых систем: Справочник: [В 6-и ч./ В. И. Посыпайко, Е. А. Алексеева, Н. А. Васина и др.]; Под ред. В. И. Посыпайко, Е. А. Алексеевой. - М.: «Металлургия», 1977.
Ч.1: Двойные системы с общим анионом. - 1977. - 415с.
. Критерии образования фторидных стекол /Федоров П. П.//Неорган. материалы [Изв. АН СССР. Неорган. матер.]. - 1997. - 33, №12. - с. 1415 - 1424.
Фтороцирконатные стекла /Раков Э. Г.//Журнал неорганической химии. - 1991. - 36, вып. 4. - с. 828 - 838.
|
|
|
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!