实验三 液体粘度的测定
一．实验目的
1. 掌握用Ostwald 粘度计测定液体粘度的原理和方法。

2. 进一步掌握调节恒温槽的技术。

3. 了解温度对液体粘度的影响。

二．实验原理
液体的粘度η，亦称粘度系数，是指单位面积的液层以单位速度流过相隔单位距离的固定液层时所受的力。

粘度的大小与分子间力有关，即与液体的性质有关。

温度对液体的粘度的影响较大，一般温度升高，液体粘度变小。

若液体在毛细管中流动，则根据波华须尔公式可得：
48r Pt
VL
πη=
式中，r ：毛细管半径；L ：毛细管长度；V ：液体的体积；t ：液体流经长为L 的毛细管所经历的时间；P ：管两端的压力。

按上式由实验来测定液体的绝对粘度是困难的，但测定液体对标准液体的比粘度是适用的，若已知标准液体的绝对粘度，则可求出另一种液体的粘度。

奥氏粘度计是毛细管粘度计的一种，适宜于测定低粘度液体，方法是用同一粘度计，分别测定两种液体在重力作用下流经同一毛细管，且流出体积相等时各所需时间，这样有：
411
18r Pt VL
πη=
， 422
28r P t VL
πη=
从而，
111222
Pt
P t ηη=。

式中，P = hgd 。

h ，推动液体流动的液位差；d ，液体密度；g ，重力加速度。

如每次取样的体积一定，则可保持h 始终一致，则有：
111
222
d t d t ηη=
假如液体2的粘度η2为已知，则液体1的粘度η1可由下式求得：
11
12
22
d t d t ηη= 由于温度对液体粘度的影响很大，故测定液体在某一温度时的粘度，必须注意控制温度恒定。

本实验以25℃时的水为标准，测定20℃、25℃温度下无水乙醇及丙酮的粘度。

已知25℃下水的粘度为0.8904×10-3 Pa·s ，水的密度为0.99707 g·cm -3
，乙醇的密度为
图3-1奥氏粘度计
0.78522 g·cm -3，丙酮密度为0.7846 g·cm -3。

20℃下乙醇的密度为0.78945 g·cm -3，丙酮密度为0.7901 g·cm -3。

三．仪器与药品
玻璃水浴恒温槽、奥氏粘度计、10 mL 吸量管、停表、自由夹、橡皮管、吸耳球、电吹风、无水乙醇、丙酮、蒸馏水、铬酸洗液。

四．实验步骤
1. 将恒温槽温度调节到20℃。

2. 用吸量管吸取无水乙醇10 mL 注入已洗净并烘干的奥氏粘度计左侧管底部。

在粘度计右侧管上套上橡皮管，用自由夹夹住左侧管，把粘度计浸入恒温槽中，恒温20分钟。

3. 自橡皮管一端缓缓地吸取无水乙醇到h 1刻度以上，注意吸液时应避免有气泡产生，然后任其自行流下，用停表测定液面流经h 1，h 2刻度所需时间，直至三次误差范围在0.2秒以内，记录数据。

取出粘度计，将其中乙醇倒入回收瓶，再用乙醚淋洗后用电吹风吹干。

4. 同样方法再测定丙酮流经h 1，h 2 刻度所需时间，直至三次误差范围在0.2秒以内，记录数据。

回收丙酮，粘度计经乙醚淋洗后吹干。

5. 调节恒温槽温度至25℃，用同法测定无水乙醇流经毛细管所需时间，记录三次误差范围在0.2秒以内的数据。

回收乙醇，粘度计经乙醚淋洗后吹干。

6. 同法再测定丙酮流经毛细管所需的时间, 直至三次误差范围在0.2秒以内，记录数据。

回收丙酮，粘度计经乙醚淋洗后吹干。

7. 用吸量管吸取10 mL 蒸馏水于已干燥的粘度计中，同上法测定25℃时水流经毛细管所需的时间，记录三次误差不超过0.2秒的数据。

粘度计放入烘箱。

五．数据记录与处理
1． 数据记录
室温_________ 大气压________
无水乙醇 丙酮 水 t / s
20℃
25℃ 20℃ 25℃ 25℃
平均
2． 数据处理
（1）计算出20℃、25℃时乙醇、丙酮的绝对粘度（实验室当场计算）:
d t d t ηη=乙醇乙醇水
乙醇水水
水
水丙酮丙酮水
丙酮t d t d ηη=
（2）计算20℃、25℃时乙醇、丙酮的绝对粘度的绝对偏差。

3．说明温度对液体粘度的影响。

注意事项：
（1）粘度计底部极易折断，务必小心，使用时其左右二管不能两手各拿一管，也不能一手拿二管，以免拉断。

（2）粘度计先用铬酸洗液吸洗3次，再用自来水洗净后，再依次用乙醇、乙醚吸洗，并用吹风机彻底吹干。

10 mL吸量管同样处理，彻底洗净吹干。

（3）水浴恒温的温度要准确；粘度计上刻度必须浸入恒温水浴中。

（4）移取的液体体积10 mL要准确，以保证h相同；吸液时不能吸入乳胶管中。

（5）粘度计要垂直放置，且放置位置要合适，以便观察液体流动。

（6）搅拌器转速不能快，否则会影响粘度计中液体的流动。

（7）换一种待测溶液，粘度计均需经乙醇、乙醚淋洗后电吹风吹干。