玻璃实验讲义
高中物理玻璃实验教案

高中物理玻璃实验教案
实验目的:通过本实验,学生将了解玻璃的一些特性,如透明度、硬度、脆性等,并学习如何测量玻璃的折射率。
实验材料:
1. 玻璃片
2. 直尺
3. 绕线
4. 白垫纸
5. 水
6. 针尖
7. 火柴
实验步骤:
1. 使用直尺和绕线测量一块玻璃片的尺寸,记录下玻璃的长度、宽度和厚度。
2. 将一块白垫纸放在桌面上,将玻璃片垂直地摆放在白垫纸上。
3. 用针尖在玻璃片上标记一点,然后用火柴点燃,等待火柴烧尽后,观察玻璃片上是否留有痕迹。
4. 将一杯水倒在桌面上,将玻璃片悬浮在水面上,观察玻璃片的沉浮情况。
5. 用直尺测量玻璃片的折射率,记录下结果。
实验注意事项:
1. 实验中要小心使用火柴,避免烧伤。
2. 注意玻璃片的尺寸测量精度,尽量保持准确。
3. 在加水实验中要注意避免水溅出,确保安全。
实验讨论:
1. 通过实验结果可发现,玻璃是透明的,硬度较高,但具有脆性。
2. 玻璃的折射率值一般在1.5左右,这也是为什么玻璃在制作光学器材中被广泛应用的原因之一。
实验延伸:
学生可通过改变实验条件,如改变玻璃片的厚度,或者更换不同种类的玻璃片,来进一步研究玻璃的特性及折射率的变化。
大学物理实验讲义实验05分光计的调节三棱镜折射率测定

实验6 分光计的调节三棱镜折射率测定分光计是一种精确测量角度的光学仪器。
利用它不但能测出反射角、透明介质的折射角、光栅的衍射角、棱镜的顶角、劈尖的角度,从而确定与这些角度有关的物理量,如折射率、光波波长、色散率、光栅常数等,而且它的结构和调节方法与其它一些光学仪器(如摄谱仪、单色仪等)相类似。
因此,有必要掌握分光计的调整和使用方法。
当光从一种介质进入另一种介质时,光线将产生偏折,这就是光的折射。
当一束平行光通过棱镜玻璃时,光也发生折射。
对同一波长的光,不同的棱镜材料折射率不同,同一种棱镜材料,对于不同波长的入射光其折射率也不相同,如果入射光为多种波长的光组成的复合光,在棱镜后面的观察屏上将观察到折射光谱,即观察到色散现象。
本实验通过观察汞光谱线通过三棱镜后的折射光谱,了解光的色散现象,并用最小偏向角法测定三棱镜的折射率。
【实验目的】1.了解分光计的主要构造及各部分的作用。
2.掌握分光计的调节要求和使用方法。
3.观察光的色散现象。
4.学习三棱镜顶角的测量方法。
5. 学习用最小偏向角法测定棱镜材料的折射率。
【仪器用具】JJY 型分光计、汞灯及电源、三棱镜、平面反射镜【实验原理】1. 用最小偏向角法测三棱镜的折射率n如图10-1所示,有一折射率为n 的三棱镜,一束平行的单色光以入射角1i (入射光与AB 面法线的夹角)入射到三棱镜的AB 面上,经两次折射后由另一面AC 射出,出射角(出射光与AC 面法线的夹角)为2i ,入射光与出射光之间的夹角称为偏向角δ,理论上可以证明,当入射角1i 等于出射角2i 时,入射光和出射光之间的夹角最小,称为最小偏向角m in δ。
图6-1 三棱镜的折射由图6-1a 可知:1122()()i r i r δ=-+-(6-1)光线从空气入射到棱镜,又从棱镜出射到空气,由折射定律,有:11sin sin i n r =(6-2) 22sin sin n r i =(6-3) 当12i i =时,由式(6-2)和式(6-3)得到12r r =,于是,式(6-1)可写成:)(211min r i -=δ(6-4) 又因为1212()r r r D A A πππ+==-=--=即12Ar =(6-5) 由式(6-4)、式(6-5)有:2min 1δ+=A i将上式代入式(6-2)并考虑到式(6-5),得:2sin 2sin sin sin min 11A A r i n δ+== (10-6)从式(6-6)可知,只要测出三棱镜顶角A 和最小偏向角m in δ,就可以计算出棱镜玻璃对该波长的单色光的折射率n 。
玻璃基材培训讲义

玻璃基材培训讲义一、玻璃基材的概述1. 玻璃的成分和性质2. 玻璃基材的种类和用途3. 玻璃基材的制备和加工过程二、玻璃基材的特性1. 透明性和光学性能2. 物理性能和化学性能3. 热性能和机械性能三、玻璃基材的应用1. 建筑玻璃2. 医疗玻璃3. 家具玻璃4. 电子玻璃5. 汽车玻璃四、玻璃基材的质量控制1. 原材料检验2. 制备工艺控制3. 产品检测和质量评估五、玻璃基材的环保与可持续发展1. 玻璃废弃物的处理与回收利用2. 玻璃制备过程中的环保措施3. 玻璃基材在可持续发展中的作用六、玻璃基材的未来发展趋势1. 新型玻璃材料的研发与应用2. 智能玻璃的发展趋势3. 玻璃基材在先进科技领域的应用七、玻璃基材的安全使用与维护1. 玻璃安全使用的注意事项2. 玻璃维护保养的方法和技巧以上为玻璃基材培训讲义的大致内容,希望大家能够认真学习,熟悉玻璃基材的特性和应用,提高对玻璃基材的认识和了解,为今后的工作和生活提供帮助。
八、玻璃基材的概述玻璃基材是一种广泛应用的材料,其主要成分为二氧化硅、氧化钠、氧化钙和氧化铝等。
玻璃具有优秀的透明性和光学性能,同时具有良好的物理性能、化学稳定性和良好的耐热性。
玻璃基材主要包括浮法玻璃、钢化玻璃、夹胶玻璃等类型,广泛用于建筑、汽车、家具、医疗、电子等领域。
九、玻璃基材的特性1. 透明性和光学性能:玻璃的透光性较高,同时其表面光洁度高,折射率均匀,适用于光学仪器和装置。
2. 物理性能和化学性能:玻璃具有较高的硬度,抗压性能和耐磨擦性能良好,但对于冲击和弯曲抗力较弱。
同时,玻璃也具有较好的化学稳定性,对酸、碱和氧化性物质的抗腐蚀性能良好。
3. 热性能和机械性能:玻璃具有较好的导热性和低的热膨胀系数,同时具有较高的抗张强度和抗压强度。
十、玻璃基材的应用1. 建筑玻璃:在建筑领域,玻璃广泛用于幕墙、窗户、玻璃隔断等领域,提高了建筑的采光性能和美观度。
2. 医疗玻璃:在医疗领域,玻璃常用于药瓶、试管和医疗仪器等器械的制作。
物理光学实验讲义

物理光学实验讲义实验⼀薄透镜成像及其焦距的测量⼀、实验⽬的1、通过实验进⼀步理解透镜的成像规律。
2、掌握测量透镜焦距的⼏种⽅法。
3、掌握和理解光学系统共轴调节的⽅法。
⼆、实验原理1、薄透镜成像原理及其成像公式将玻璃等⼀些透明的物质磨成薄⽚,其表⾯都是球⾯或有⼀⾯为平⾯的就成了透镜,有中央厚、边缘薄的凸透镜和边缘厚、中央薄的凹透镜两⼤类。
称连接透镜两球⾯曲率中⼼的直线叫做透镜的主光轴,透镜两表⾯在其主轴上的间距叫透镜厚度。
厚度与球⾯的曲率半径相⽐可以忽略不计的透镜称为薄透镜。
薄透镜两球⾯的曲率中⼼⼏乎重合为⼀点,这个点叫做透镜的光⼼。
实验中透镜两边媒质皆为空⽓。
凸透镜亦称为会聚透镜,凹透镜亦称为发散透镜。
如图1所⽰,平⾏于凸透镜主光轴的⼀束光⼊射凸透镜,折射后会聚于主光轴上,会聚的光线与主光轴的交点即为凸透镜的焦点,焦点到光⼼的距离为焦距。
如图2所⽰,平⾏于凹透镜主光轴的⼀束光⼊射凹透镜折射后成为发散光,发散光线的反向延长线与主光轴的交点即为凹透镜的焦点,与凹透镜光⼼的距离为焦距。
在近轴光线条件下,薄透镜的成像公式为:式中为物距,为像距为焦距,对于凸透镜、凹透镜⽽⾔,恒为正值,像为实像时为正,像为虚像时为负,对于凸透镜恒为正,凹透镜恒为负。
2、测量凸透镜焦距的原理(1)⾃准法位于凸透镜焦平⾯上的物体上(实验中⽤⼀个圆内三个圆⼼⾓为的扇形)各点发出的光线,经透镜折射后成为平⾏光束(包括不同⽅向的平⾏光),由平⾯镜反射回去仍为平⾏光束,经透镜会聚必成⼀个倒⽴等⼤的实像于原焦平⾯上,这时像的中⼼与透镜光⼼的距离就是焦距(如图3)。
(2)共轭法(位移法)由图4可见,物屏和像屏距离为(),凸透镜在、两个位置分别在像屏上成放⼤和缩⼩的像,由凸透镜成像公式可得:成放⼤的像时,有成缩⼩的像时,有⼜由于可得3、测量凹透镜焦距的原理(1)⾃准法通常凹透镜所成的是虚像,像屏接收不到,只有与凸透镜组合起来才可能成实像。
凹透镜的发散作⽤同凸透镜的会聚特性结合得好时,屏上才会出现清晰的像,如图5所⽰。
基础化学实验讲义

实验一 仪器认领、洗涤和干燥一、实验目的1.熟悉无机化学实验室规则和要求;2.认领无机化学实验常用仪器,熟悉其名称、规格,了解其使用注意事项;3.学习并练习常用仪器的洗涤和干燥方法。
二、实验用品仪器:试管、烧杯、表面皿、漏斗、量筒、烧瓶、容量瓶等。
材料:洗衣粉、试管刷等。
三、实验内容1.实验目的性、实验室规则和安全守则教育。
2.认领仪器:按仪器清单认领和认识无机化学实验常用仪器。
3.玻璃仪器的一般洗涤方法(1)振荡水洗:注入1/3左右的水,稍用力振荡后把水倒掉,连洗几次。
(2)毛刷刷洗:内壁有不易洗掉的物质,可用毛刷刷洗。
a.倒去试管中的废液;b.注入1/3左右的水;c.选择毛刷;d.来回柔力刷洗。
(3)刷洗后,用水振荡数次,必要时用蒸馏水洗。
4.玻璃仪器的干燥方法(1)晾干:自然挥发;(2)烤干:加热蒸发。
仪器外壁擦干,小火烤干,试管口向下,从底部开始加热,同时要不断移动使其受热均匀;(3)吹干:电吹风、气流烘干器;(4)烘干:烘箱(105 ℃左右);(5)有机溶剂法。
四、注意事项1.如附有不溶于水的碱、碳酸盐、碱性氧化物,可用6mol·L-1HCl 溶解,再用水冲洗。
油脂等污物可用热的纯碱液洗涤;2.口小、管细的仪器,不便用刷子洗,可用少量王水或铬酸洗液洗涤。
五、思考题1.怎样检查玻璃仪器是否已洗涤干净?2.使用铬酸洗液应注意哪些问题?3.容量瓶等计量仪器是否需干燥?若需,则如何干燥?实验二 氯化钠的提纯一、实验目的1.学会用化学方法提纯粗食盐,同时为进一步精制成试剂级纯度的氯化钠提供原料;2.练习台秤的使用以及加热、溶解、常压过滤、减压过滤、蒸发浓缩、结晶、干燥等基本操作;3.学习食盐中Ca2+、Mg2+、SO42-的定性检验方法。
二、实验原理1.在粗盐中滴加BaCl2除去SO42-Ba2+ + SO42- = BaSO4↓2.在滤液中滴加NaOH、Na2CO3除去 Mg2+ 、Ca2+、Ba2+、Fe3+Mg2++2OH- = Mg(OH)2↓ Ca2++CO32- = CaCO3↓Ba2++CO32- = BaCO3↓ Fe3+ + 3OH - = Fe(OH)3↓3.用HCl中和滤液中过量的OH -、CO32-H+ + OH - = H2OCO32- + 2H+ = CO2↑ + H2O[教学重点]常压过滤、减压过滤、蒸发(浓缩)、结晶等操作[教学难点]常压过滤、减压过滤、蒸发(浓缩)、结晶等操作[实验用品]仪器:烧杯、量筒、长颈漏斗、吸滤瓶、布氏漏斗、石棉网、泥三角、蒸发皿、台秤、循环水真空泵药品: 1 mol L-1Na2CO3、2 mol L-1NaOH 、2 mol L-1HCl、1 mol L-1BaCl、2粗食盐材料:定性滤纸(Φ12.5、11、9)、广泛pH试纸[基本操作] 补充内容1.固体溶解2.固液分离(1)倾析法(2)过滤法A常压过滤:滤纸的选择、漏斗、滤纸的折叠、过滤和转移、洗涤B减压过滤:C热过滤(3)离心分离法3.蒸发(浓缩)4.结晶(重结晶)三、实验步骤1.粗食盐的提纯2.产品纯度的检验检验项目检验方法实验现象粗食盐纯NaClSO42-加入BaCl2溶液Ca2+加入(NH4)2C2O4溶液Mg2+加入NaOH溶液和镁试剂3.实验结果产品外观: 产品质量(g): 产率(%):四、注意事项1.常压过滤,注意“一提,二低,三靠”,滤纸的边角撕去一角。
经典实验讲义-洛埃镜干涉 (测量实验)

洛埃镜干涉 (测量实验)一、实验目的观察洛埃镜干涉现象及测量光波波长 二、实验原理洛埃镜是由一块普通平板玻璃构成的反射镜,缝光源S 与反射镜面平行。
来自缝光源的光向反射镜掠入射(入射角接近90度),再从反射镜反射。
这部分反射光与直接从S 射来的光是从同波前分出的(如附图十),所以是相干的,两束光的重叠区将产生干涉。
在屏上进行叠加,形成干涉条纹。
从观察者看来,两束相干光分别来自S 和'S ,'S 是光源S 在反射镜中的虚像。
附图8 洛埃镜从附图8中看出,两相干光波在幕上的重叠区是在B 和C 之间。
显然,在幕上观察不到光程差为零的干涉条纹,除非将幕移到虚线所示的位置。
此时,幕与反射镜相交处A 离相干光源S 和'S 的几何距离相等。
该处并不是亮条纹而是暗条纹(干涉极小),这说明两相干光在A 处的光振动具有相反的相位,这是因为光在掠入射条件下,在镜面上反射时要产生数值为π的相位突变,这种相位突变相当于光波少走或多走了半个波长的光程,故称为半波损失。
这样,使得幕上本来是亮条纹的地方变成了暗条纹。
本实验与双棱镜实验相似,根据双棱镜的实验中推倒出的公式/xd D λ=∆,也可算出它的波长λ。
三、实验仪器1、钠光灯(可加圆孔光栏)2、凸透镜L : f=50mm3、二维调整架: SZ-074、单面可调狭缝: SZ-225、洛埃镜: SZ-296、测微目镜Le (去掉其物镜头的读数显微镜)7、读数显微镜架 : SZ-388、三维底座: SZ-019、二维底座: SZ-02 10、一维底座: SZ-03 11、一维底座: SZ-03 12、凸透镜: f=150mm 13、二维调整架: SZ-07 14、通用底座: SZ-01四、仪器实物图及原理图图十二五、实验步骤1、把全部仪器按照图十二的顺序在平台上摆放好(图上数值均为参考数值)。
靠拢后调至共轴。
2、钠光灯(可加圆孔光栏)经透镜聚焦于狭缝上,将大致处于铅直方位的洛埃镜由狭缝一侧逐渐推向狭缝(如图中箭头所示),使入射光处于掠入射状态,同时用眼在掠反射方向上看去,将看到实缝S 与它对洛埃镜的虚像S ‘。
法拉第实验.ppt

当光从介质另一端出射时,振动面旋转角度为:
2
d (nr
nl)
四 实验装置
(一)整机结构 如下图所示
1-氦氖激光器 2-控制主机 4-偏振检测 5-会聚透镜
3-电磁铁
6-干涉滤光片 7-法布里-珀罗标准具
8-成像透镜 9-读数显微镜
10-光功率计 选配件:CCD摄像器件、图像 采集卡、塞曼效应实验分析软件、监视器。
(二)主机
主机正面板示意图如图8所示:
法拉第-塞曼效应综合实验仪
电压( )
电流( )
电压调节
电源
工作
电流调节 故障
磁感应强度显示( )
显示调零
校正
汞灯
上海复旦天欣科教仪器有限公司
图 主机正面板示意
说明: A 励磁电源电压、电流显示转换开关; B 励磁电源电压或电流显示(电压单位:伏特,电流单位: 安培); C 励磁电源电流调节旋钮(顺时针增大);D 磁感应强度 显示调零旋钮; E 磁感应强度显示(单位:特斯拉);F 电源开关(控制 励磁电源和磁感应强度测量);
4.汞灯放进磁隙中时,应该注意避免灯管接触磁头;
5.测量中心磁场磁感应强度时,应注意探头在同一实 验中不同次测量时放置于同一位置,以使测量更加准 确、稳定;
6.笔型汞灯工作时会辐射出紫外线,所以操作实验时 不宜长时间眼睛直视灯光;另外,应经常保持灯管发 光区的清洁,发现有污渍应及时用酒精或丙酮擦洗干 净;
实验讲义-玻璃电极、离子选择电极

玻璃电极实验十七水中pH值的测定一、实验目的1、通过实验理解利用电化学工作站测定溶液pH值的原理;2、掌握用电化学工作站测定溶液pH值的方法。
二、实验原理电位法测定溶液的pH值,是以玻璃电极为指示电极(-),饱和甘汞电极为参比电极(+)组成电池。
25℃时,溶液的pH值变化1个单位时,电池的电动势改变59.0mV。
实际测量中,选用pH值与水样pH值接近的标准缓冲溶液,校正pH计(又叫定位),并保持溶液温度恒定,以减少由于液接电位、不对称电位及温度等变化而引起的误差,测定水样之前,用两种不同pH值的缓冲溶液校正,如用一种pH值的缓冲溶液定位后,在测定相差约3个pH单位的另一种缓冲溶液的pH值时,误差应在±0.1pH之内。
校正后的pH计,可以直接测定水样或溶液的pH值。
三、仪器与试剂仪器:LK2006A电化学工作站(天津兰力科化学电子有限公司);工作电极为231玻璃pH电极,参比电极为银-氯化银电极。
试剂:0.05mol/L邻苯二甲酸氢钾标准缓冲溶液;0.025mol/L混合磷酸盐缓冲溶液;NaH2PO4溶液约0.1mol/L四、实验内容1、将玻璃电极用蒸馏水冲洗干净后,用标准缓冲溶液淋洗1~2次,放入电解池中,接工作电极。
参比电极为银-氯化银电极。
2、选择恒电位计术中的开路电位-时间曲线选项,双击,设置参数为:初始电位0V,取样间隔0.1s,等待时间1s,运行时间60s。
3、点击运行,得标准溶液的开路电位Es。
4、水样或溶液pH值的测定。
(1)将电极放入水样或溶液中测定开路电位,测定3次,取平均值Ex。
(2)测定NaH2PO4溶液的pH值,测定3次。
(3)测定完毕,清洗干净电极和塑料杯。
(4)实验数据记录。
五、注意事项1、玻璃电极使用(1)使用前,将玻璃电极的球泡部位浸在蒸馏水中24h以上。
如果在50℃蒸馏水中浸泡2h,冷却至室温后可当天使用。
不用时也须浸在蒸馏水中。
(2)安装:要用手指夹住电极导线插头安装,切勿使球泡与硬物接触。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
玻璃成品检测实验讲义实验一玻璃密度的测定一、目的要求1.熟悉沉浮法的试验原理;2.掌握玻璃密度的测定方法。
二、实验原理用沉浮法测定玻璃密度是基于与已知密度值的固体在密度值随温度变化而变化的混合液中由于密度相等产生沉浮而比较测定的。
固体的密度随温度的升高变化很小,可以忽略不计。
选择某种液体,其密度值岁温度升高呈线性减小,在常温下若混合液的密度大于固体试样时,已知密度值的标准试样与待测试样均浮在混合液的表面,随着温度的升高,混合液的密度值逐渐减小,当与某固体试样的密度值相等时,固体试样便开始下沉。
若标准试样与待测试样在混合液中下沉时通过同一刻度线的温度分别为ts和tx,则二者的密度差△D按下式计算:△D=F(ts-tx)克/厘米3试样的绝对密度按下式计算:Dx=Ds+F(ts-tx)式中:Dx-待测试样的密度(克/厘米3)Ds-标准试样的密度(克/厘米3)F-标准试样的密度-温度系数ts-标准试样下沉通过刻度线时的温度(℃)tx-待测试样下沉通过刻度线时的温度(℃)也可选择在常温下比试样密度较小的混合液,通过冷却方法,测定试样在混合液中开始上浮的温度,即所谓降温法。
为简便起见,目前广泛需要升温法测定。
三、仪器与设备电热水浴槽温度计(1/50℃)平口试管四、试样和混合液的测定1.试样的制备供测定玻璃密度的试样要求均匀,没有条纹、气泡和结石等缺陷。
为了监控某种玻璃的生产,就取这种玻璃作为标准玻璃,如果是棒状最好是φ3×6mm,如果从制品上敲取,取长、宽、高约在3~4mm左右,形状规则一些。
避免与被册玻璃混淆。
试样必须良好退火,退火程度不同,密度也有变化。
标准啊样品密度可采用比重瓶法或排水法精密测定,精密度达到0.0001g/cm3。
标准试样与被册玻璃的密度差在0.003以内为最好,差别太大,实验时不易精确测量。
2.混合液的配置为了使供实验用的混合液密度值便于调节,一般采用具有不同密度值的两种液体混合而成。
在选择这两种液体时,要求二者的密度相差较大,能以任何比例互溶,混合后不起化学反应,导热性好,不易挥发、五毒,供应方便、价格便宜。
常选用α-溴代萘和四溴乙烷,其主要性能如下表:混合液的密度取决于测定的方法、试样的密度和气温等条件。
当采用升温法测定时,混合液的密度应大于试样的密度,使试样浮在液面上,以便测定试样开始下沉时的温度;若采用降温法时,混合液的密度应小于试样的密度,使试样沉在容器底部,以便测定试样开始上浮时的温度。
为了缩短试样开始下沉(上浮)所需的时间,混合液与试样的密度值相差在0.01~0.02g/cm3较好。
不同季节,因气温不同,应使用不同密度值的混合液。
气温高时应使用密度较大的混合液;气温低时应使用密度较小的混合液。
这样才不会出现试样下沉温度比气温高出很多或低于气温的现象。
标准试样与待测试样的密度值也不应相差太大,否则在采用升温法时将出现混合液的温度升得过高,引起四溴乙烷挥发,造成混合液的比例改变而使密度值发生变化,影响实验结果。
同时,将使试样的测试时间延长。
因此,标准试样与待测试样的密度值相差在0.01~0.02g/cm3为宜。
配置混合液所需α-溴代萘和四溴乙烷的体积,根据所需混合液的密度和体积以及α-溴代萘和四溴乙烷的密度计算而得。
例如,欲配置密度为2.59g/cm3的混合液300ml,则需α-溴代萘和四溴乙烷的体积可按下式计算求得:1.487X+2.965Y=2.59×300X+Y=300X=76.1 Y=223.9ml用经洗净、烘干的酸式滴定管分别准确量取上述液体的体积,放入经洗净、烘干的的棕色试剂瓶中混合均匀后备用。
混合液的密度系数F由下式计算:F=(-0.001)×76.1/300+(-0.002)×223.9/300=-0.00175(g/cm3℃)若下沉温度较高,可加入α-溴代萘;反之,加四溴乙烷。
五、实验步骤1.在恒温槽的玻璃缸中加水至距缸口2厘米左右;2.将已配制好的混合液分别加入两只比色管中,在一只比色管中用镊子放入标准试样和待测试样个一块,并盖好瓶塞;在另一只比色管中插入1/50℃温度计。
3.通电加热水浴槽,同时开动搅拌器,使温度较快上升,距标准标准玻璃或待测试样下沉温度约2℃时,把升温速度控制在0.1℃/分钟。
升温时不断晃动试管,以免液面的表面张力影响样品的自由下沉。
4.在升温过程中,不时晃动试管,以免试样在试管内互相碰撞或因液体的表面张力粘附而影响样品自由下沉的温度。
5.样品开始下沉后,注意每个样品的任一点到达刻度线时的温度,逐一记录下来,精确至1/50℃。
6.全部样品下沉完毕后,实验结束。
7.关闭电源。
六、思考题1.密度测定对玻璃生产实践有何重要指导意义?2.为什么供测试的玻璃试样应经过退火处理?3.升温速度过快对实验结果有何影响?4.影响玻璃密度的因素主要有哪些?实验二玻璃析晶能力及测试方法一、目的要求1.用梯温法测定某组成玻璃的析晶性能;2.掌握梯温法测定玻璃析晶温度的原理和实验技术;3.了解玻璃析晶上限温度与下限温度在玻璃熔制过程中的意义。
二、实验原理梯温法又称稳定降温法和强制结晶法,是将玻璃试样放在从完全熔化至接近软化温度范围、温度呈梯度分布的加热炉中,保温一定时间后迅速取出在空气中冷却,然后析出晶体的位置和范围。
根据梯温曲线查出相应的析晶上限温度Ts和析晶温度范围。
三、仪器与设备梯温炉:炉内温度从中部向两端逐渐降低,其方法是通过炉管外缠绕的电热丝的密度不同来实现。
电热丝密度从炉管中部向两端逐渐减小,若电热丝采用铬铝铬时,炉内最高温度可达1200℃,如采用铂丝时,炉内温度可达11350~1450℃。
热电偶:铂-铑电位差计WZK可控硅控温仪四、梯温曲线的测定取一带有刻度线的铂-铑热电偶,从炉管一端插入,使裸露端位于炉管的中心部位。
电炉通电升温,使炉内固定热电偶指示值达到1050℃,并保持恒定30分钟后再开始测温。
测温时,将热电偶每次外移10mm,停留约5分钟,用电位差计测定该点的温度。
炉管的另一端用同样的方法测定。
根据所得的数据,绘制沿炉管全长的温度分布曲线,纵坐标为温度,横坐标为炉管长度。
五、试样的准备玻璃结晶初出现在界面上,例如容器的边缘、气泡、结石和条纹的界面上。
因此,作为试样不得存在上述缺陷,容器的器壁尽可能光滑,试样和容器应该清洁,以免引入杂质而诱导结晶。
试样可取棒状或条状。
盛放试样的容器可采用瓷舟或特制的耐火粘土槽。
六、实验步骤1.将装有试样的容器小心推入炉管中合适的部位,并记录容器在炉管内的准确位置。
2.由可控硅控温仪进行恒温控制,保温2小时。
3.达到保温时间后切断电源,迅速将载有试样的容器取出,在空气中冷却。
4.在显微镜下(×60)检视容器中心部位实验个在高温下开始析晶的位置,并确定在炉管中的相应位置,再根据梯温曲线查出对应的温度,即为析晶上限温度。
5.将析晶试样磨片,在偏光显微镜下鉴定析晶的种类。
析晶程度可按下列分级方法划分等级:(1)无析晶;(2)析晶模-很薄层(约0.1mm)的表面析晶;(3)析晶壳-较厚的表面析晶;(4)析晶壳和玻璃主体内有个别析晶;(5)全部析晶;对应的图解如下:无析晶析晶模晶壳析晶壳+个别析晶全部析晶七、数据处理1.试样的品种、形状。
2.炉中温度分布情况-绘制梯温曲线。
3.保温时间。
4.析晶温度上、下限。
5.显微镜下的观察结果,按分析方法图解。
八、思考题1.玻璃的析晶机理?测定析晶的原理?2.影响玻璃析晶的因素及防止措施:3.玻璃析晶温度上、下限在玻璃生产中有何指导意义?实验三玻璃的化学稳定性一、目的要求1.掌握玻璃耐水性的测试方法;2.了解玻璃受水侵蚀的机理。
二、实验原理玻璃的耐水性是指玻璃抵抗水和水汽侵蚀的能力,是玻璃化学稳定性中最重要的一个性能指标。
因为大多数的玻璃在水或水蒸气的介质中使用,例如窗玻璃和瓶罐玻璃,经常受到雨水和大气中水汽的侵蚀,玻璃表面发霉,产生斑点,透光率下降。
钠钙硅玻璃与水作用的过程分为两个阶段。
第一阶段是玻璃中的Na+离子由内部迁移至表面,进而与水中的H+进行反应;第二阶段是溶出的Na+离子在水溶液中形成NaOH,进而对玻璃的更深一层进行侵蚀,玻璃含Na2O越高,玻璃中溶出的Na+离子越多。
因此,水侵蚀的结果就变为碱侵蚀。
故,一般含碱玻璃耐水性较差。
粉末法测定玻璃的耐水性是将颗粒度一定的玻璃粉末,在水溶液中侵蚀,以玻璃粉末的重量或转移到溶液中的成分(主要是Na2O)含量来表示测定结果。
粉末法是采用玻璃的新鲜断面进行测定,所以可表示玻璃本身的材料特性,而未考虑玻璃表面的状态。
该方法的特点是快速而简易,但受到多种因素影响。
粉末法测定耐水性的试验结果,一般是以析碱量的多少划分的,有时也以溶液中干渣的含量来划分水解等级。
三、仪器与设备钢制研钵50ml容量瓶恒温水浴四、试样的准备称取50g待测试样,用蒸馏水充分洗净并干燥,分成5份。
每取一份试样(约10g),在钢制研钵中破碎。
用筛孔尺寸为0.42mm及0.25mm的标准筛过筛。
在0.42mm筛上面的拨咯试样重新破碎、过筛,直到全部通过0.42mm筛。
如此操作数次,每次破碎及过筛时间都要一致,直至流到0.25mm筛上的玻璃粉末约15g 左右,移去0.42mm筛后,再激烈筛分5分钟,以便除去过细的粉末。
将0.42~0.25mm的玻璃粉末铺在光滑的白纸上,用磁铁吸去钵上落下的铁屑。
将玻璃粉末倒在倾斜、光滑的木板上(其大小约为70×55mm),用手轻轻敲击木板上部边缘,圆粒即滚下,而扁平颗粒留在木板上弃去。
将滑落下来的玻璃颗粒撒在黑纸上,借助放大镜用镊子选取大小相近的圆形颗粒,并用无水乙醇洗掉粉尘,在110~120℃的温度下烘干,装在磨口玻璃瓶中,储存在干燥器中备用。
五、实验步骤称取试样2.0000g三份,分别放在三哥0ml的容量瓶内,用去离子水充满至刻度,塞好玻璃塞,使玻璃粉末均匀地铺在瓶底上。
将容量瓶平稳地浸入沸水浴中,浸入深度以过刻度为限。
在水浴恢复沸腾后,保持60分钟,然后将容量瓶浸入冷水中,迅速冷却至室温。
若容量瓶内的水挥发,液面下降,则以去离子水补充至刻度,并很好地摇匀。
用移液管吸取25ml溶液,置入100ml锥形瓶中,加入两滴甲基红指示剂,用0.01N 盐酸标准溶液滴定至微红色。
记录消耗的盐酸标准溶液体积(ml)。
注意:新容量瓶在使用前,应装满去离子水,在沸腾水浴锅中煮沸几次,直至容量瓶本身析碱稳定,该容量瓶才能使用。
在每次测试前,也应对容量瓶的碱量进行校正。
校正。
方法是测定容量瓶装满去离子水后在水浴中煮沸60分钟后的析碱量,对测试结果加以修正。
六、数据处理以溶液中析出的Na2O含量的多少,换算为每克玻璃析出Na2O的量,并确定玻璃的耐水等级。