МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего образования
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
А. О. Летовальцев
Е. А. Решетникова
СпОСОбы измЕРЕния нЕкОтОРых
физичЕСких вЕЛичин в химичЕСкОй
ЛАбОРАтОРнОй пРАктикЕ
Учебное пособие
Ростов-на-Дону – Таганрог
Издательство Южного федерального университета
2024
Стр.2
УДК 53.081+542(075.8)
ББК 30.10я73
Л52
Печатается по решению кафедры общей и неорганической химии химического
факультета Южного федерального университета
(протокол № 12 от 5 марта 2024 г.)
Рецензенты:
кандидат химических наук, доцент кафедры «Химия» Донского
государственного технического университета А. А. Новикова;
доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой физической
и коллоидной химии химического факультета Южного федерального
университета И. Н. Щербаков
Л52
Летовальцев, А. О.
Способы измерения некоторых физических величин в химической лабораторной
практике : учебное пособие / А. О. Летовальцев, Е. А. Решетникова
; Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог :
Издательство Южного федерального университета, 2024. – 108 с.
ISBN 978-5-9275-4749-4
В настоящее время нет единого пособия, которое бы содержало теоретические
и практические аспекты по измерению широкого круга свойств из разных областей
исследовательской практики, с которыми сталкиваются студенты при выполнении
лабораторного практикума, различных учебных практик, а также при выполнении
дипломных и курсовых работ. В представленном пособии изложен как
теоретический материал по определению массы, геометрических размеров образцов,
температуры, плотности, твердости, времени, давления, концентрации, некоторых
электрофизических величин, так и конкретные практические примеры,
которые позволят освоить работу с различным оборудованием, необходимым для
определения указанных величин. Учебное пособие снабжено таблицами, рисунками
и схемами.
Предназначено в первую очередь для студентов химического факультета ЮФУ,
обучающихся по программам специалитета 04.05.01 Фундаментальная и прикладная
химия, бакалавриата 04.03.01 Химия и 18.03.01 Химическая технология,
а также может быть полезно для студентов физического факультета, Академии
биологии и биотехнологии, в учебной программе которых возможно изучение физических
и физико-химических свойств веществ.
УДК 53.081+542(075.8)
ББК 30.10я73
ISBN 978-5-9275-4749-4
© Южный федеральный университет, 2024
© Летовальцев А. О., Решетникова Е. А., 2024
© Оформление. Макет. Издательство
Южного федерального университета, 2024
Стр.3
Оглавление
Введение...................................................................................................................................5
Основные понятия .............................................................................................................7
Определение массы ...........................................................................................................9
Некоторые способы определения геометрических размеров
предмета ................................................................................................................................ 19
Работа со штангенциркулем ............................................................................ 19
Работа с микрометром ....................................................................................... 23
Некоторые способы определения температуры ............................................ 28
Дифференциально-термический анализ (ДТА) ............................................... 33
Некоторые способы определения плотности газообразных,
жидких и твердых веществ ......................................................................................... 37
Некоторые способы определения давления .................................................... 44
Некоторые способы определения концентрации растворов .................. 48
Разновидности часов ...................................................................................................... 54
Твердость как характеристика материала ......................................................... 55
Метод Мооса ........................................................................................................... 58
Методы, связанные с вдавливанием индентора .................................... 58
Метод измерения твердости вдавливанием шарика
(твердость по Бринеллю) .................................................................................. 60
Метод измерения твердости вдавливанием конуса или шарика
(твердость по Роквеллу) ................................................................................... 65
Метод измерения твердости вдавливанием алмазной
пирамиды (твердость по Виккерсу) ............................................................. 68
Методы измерения микротвердости .......................................................... 71
Другие методы определения твердости ................................................... 75
3
Стр.4
Электрофизические характеристики твердых материалов ...................... 78
Электропроводность диэлектриков .......................................................... 78
Поляризация диэлектриков ............................................................................ 80
Потери энергии в диэлектриках .................................................................... 88
Пробой диэлектриков ........................................................................................ 91
Способы измерения электрических характеристик твердых
материалов .......................................................................................................................... 93
Определение пьезомодуля d31 методом
«резонанс-антирезонанс» ..............................................................................100
Определение пьезомодуля d33 .....................................................................102
Определение коэффициента термического расширения ..............103
Список использованной литературы ..................................................................107
Стр.5