Практикум по физиологии растений - Третьяков Н.Н.
ISBN 5-10-001653-1
Скачать (прямая ссылка):
Калибрование осуществляют дистиллированной водой. Для этого берут высокий сосуд с водой комнатной температуры. Наполняют сосудик водой так, чтобы на стенках не было пузырьков воздуха. Шлиф бокового отростка манометра погружают в воду, через конец манометра над краном подсасывают воду до крана, надевают под водой сосудик на манометр и закрывают кран манометра. Чтобы заполнить правую ветвь манометра водой, ннжний конец манометра опускают в воду и через конец манометра над краном при открытом кране насасывают воду.
Вынув манометр из воды и обтерев его нижний конец, подсасывают воду так, чтобы вода заполнила верхнюю часть правой ветви манометра до деления «150». И манометр, и сосудик обтирают снаружи и взвешивают с точностью до 0,01 г, так же взвешивают пустой сухой сосудик с манометром. По разности между первым и вторым взвешиванием находят массу воды. Зная температуру воды по плотности (табл. 36), рассчитывают ее объем, а следовательно, объем опытного пространства. При повторных определениях массы одного и того же сосудика погрешность определения не должна превышать 0,2 %.
Более точный, но и более трудоемкий способ определения константы сосудика — калибрование ртутыо.
Расчет константы. Во время опыта в сосудике находятся газ и жидкость. При этом некоторое коли-
36. Удельный объем воды (объем 1 г воды в мл) в зависимости от температуры
Температура, "С Удельный объем, Температура, Удельный объем,
г/мл г'мл
15 1,00087 23 1,00244
16 1,00103 24 1,00268
17 1,00120 25 1,00294
18 1,00138 2(5 1,00320
19 1,00157 27 1,00347
20 1,00177 28 1,00375
21 1,00198 29 1,00405
22 1,00221 30 1,00435
чество газа растворяется в жидкости, обусловливающей определенное давление своих паров (R) в газовой фазе.
Общее количество газа, которое имеется в сосудике в начале опыта, складывается из находящегося в газовой фазе и растворенного в жидкости. В газовой фазе при температуре Т и давлении (Р—R) газ занимает объем Ve. На основании уравнения
PV/T = PlVi/Ti можно привести этот объем газа к стандартным условиям. Обозначим индексом «1» стандартные условия, т. е. Р, = Р0= 101,3 кПа, 7\ = 273 °К*=0 °С, V{— это объем газа при стандартных условиях. Тогда
(Р-R) VB А,1Л
Т 273
откуда
1/,
Ув (P-R)273
Р«Т
В жидкой фазе газ занимает объем Vta(P-R)
Ро
Общее количество газа в начале опыта Ve{P-R) 273., Via (P-R), P-R / 273
( Vs—
ЯоГ A, P„
где Vs — объем газового пространства опытного сосудика, включая часть манометра до нулевой отметки (равен исходному объему Vi, определенному калиброванием, за вычетом Vi), мл; Vt — объем жидкости, налитой в сосудик, мл; Т —• температура опыта в градусах абсолютной шкалы (273 °К); а — растворимость газа, мл
(коэффициент Бунзена)’ на 1 мл жидкости (при парциальном давлении газа 101,3 кПа и температуре Т); Р0 — давление одной атмосферы (101,3 кПа), равное давлению столба жидкости Броди в 10 000 мм.
В конце опыта количество газа изменяется на некоторую величину X, что вызывает смещение мениска жидкости в манометре на Н мм. Если газ поглощается, то Я имеет отрицательное значение, если газ выделяется — положительное (в первом случае конечное давление газа равно Р—R—Н).
При поглощении газа его количество в газовой фазе в конце опыта равно
уе (P--R-H) 273
в жидкой фазе
Р0Т
Vtu(P-R-H)
Ро
Общее количество газа к концу опыта составляет VB (P-R-H)273 Via(P-R-H) P-R-H __ , + _ = ,х Л/ 273 т/
X Уц —— + Vta
Количество потребленного газа (X) равно начальному количеству за вычетом конечного количества газа: P-R ( 273| \ P-R-H ( 273
рТ~( Vz-r + Vta)-------------бт • ^-f- +
+ Vfa —Н
273
Ve---------+ Vta
НК.
Ро !
Величина в квадратных скобках — константа сосудика (К). Величина К, как видно из формулы, не постоянна для данного сосудика в разных условиях, а зависит от коэффициента растворимости газа а и вида газа. При определении одного и того же газообразного вещества константа постоянна только в определенных условиях опыта, так как зависит от температуры (Т) и от объема жидкости в сосудике (Vi). При изменении этих условий константа меняется, и ее необходимо вычислять заново.
37. Коэффициенты растворимости газа в зависимости
от температуры (1 мл газа в 1 мл воды при давлении 1 атм)
