Teht. 24

Tässä työssä tutkitaan pesuaineen pintajännitystä alentavaa vaikutusta. Tähän ilmiöön perustuu osaksi pesuaineiden pesuvaikutus. Työssä käytetään pintajännityksen tutkimiseen laitetta, jota kutsutaan stalagometriksi. Laitteen toiminta perustuu siihen, että pintajännityksestä riippuu myös ahtaasta putkesta hiljalleen valuvasta nesteestä syntyvien tippojen massa. Samasta putkesta irtoavien tippojen keskimääräiset massat suhtautuvat kuten asianomaisten nesteiden pintajännitykset:
Kuvassa stalagometri.
r = m1 x g / 2α1 = m2 x g / 2α1     →     α2 / α1 = m2 / m1 

  Tippojen massojen (m1,m2) suhde = pintajännityksen (α2,α1)
Vertailunesteenä käytetään puhdasta vettä, jonka pintajännitys tunnetaan (α = 0,073 N/m 20°C)
Käyttämällä vertailunesteenä ainetta, jonka pintajännitys tunnetaan (vesi), saadaan tutkittavan nesteen pintajännitys laskettua, huomioimalla tippojen lukumäärän vastaavan tippojen massoja. Tällöin pintajännityksen laskukaava muuttuu yksinkertaisesti seuraavanlaiseksi (olettaen nesteille sama tiheys)
α =n0/n x α0                                jossa  α = tutkittavan nesteen pintajännitys, N/m
                                                 α0 = vertailunesteen pintajännitys N/m 
                                                 n = tutkittavan nesteen tippojen määrä, kpl
                                                 n0 = vertailunesteen tippojen määrä, kpl

Aloitimme työn hakemalla 11kpl 100ml:an mittapulloa, finnpipetin kärkineen, pumpetin stalagometrin, statiivin, kouran ja muhvin. Seuraavaksi teimme pesuaineesta veteen liuoksia mittapulloihin seuraavilla pitosuuksilla: 0,1%, 0,25%, 0,5%, 0,75%, 1,0% 1,5%, 2%, 2,5%, 3,0%, 4,0%, 5,0%. Seuraavaksi kiinnitimme stalagometrin statiiviin ja imimme pumpetilla stalagometriin tislattua vettä. Sitten irroitimme pumpetin ja laskimme ulostulevien tippojen määrän sinä aikana, kun tutkittava liuos on valunut ensimmäisen ja toisen merkkiviivan ohi (näkyy kuvassa). Toistimme kokeen samalla liuoksella. Seuraavaksi toistimme testin jokaisella liuoksella aina kahdesti. Sen jälkeen mittasimme vielä kerran puhtaan veden tippaluvun stalagometrin puhdistettuamme huolellisesti. Merkitsimme tulokset ylös ja huuhtelimme stalagometrin kerran asetonilla ja puhalsimme sen paineilmalla kuivaksi. Lopuksi laskimme pintajännitykset Excel-ohjelman avulla edellämainitusta kaavasta.
Työ onnistui hyvin, oli helppo mutta pitkä. Välillä silmät tuli kipeäksi tippoja laskeskellessa mutta muuten ihan kiva tehtävä.

KYSYMYKSIÄ:
 1.Mikä on pesuaineliuoksen pitoisuus, jonka jälkeen pintajännitys ei ennä käytännössä laske?
V: 0,25 ja 0,5 til% kohdalla.

2. Miten huomioit tuloksesi pesuaineiden annostelussa?
V: En käytä niin paljoa saippuaa enää.

Liuoksen	Pitoisuus	Tippojen lkm		Pintajännitys, N/m		Pintajännityksen
numero	til%	koe 1	koe 2	koe 1	koe 2	keskiarvo, N/m
1	0,1	140	143	0,042236	0,038287	0,0402615
2	0,25	173	170	0,034179	0,032206	0,0331925
3	0,5	166	170	0,03562	0,032206	0,033913
4	0,75	179	170	0,033034	0,041165	0,0370995
5	1	133	133	0,044459	0,040556	0,0425075
6	1,5	128	135	0,046195	0,042442	0,0443185
7	2	122	129	0,048467	0,042442	0,0454545
8	2,5	119	126	0,049689	0,043452	0,0465705
9	3	121	125	0,048868	0,0438	0,046334
10	4	126	130	0,046929	0,042115	0,044522
11	5	137	134	0,043161	0,040858	0,0420095
vesi	0	81	75	-	-	-

	Koe1
α	α0	n	n0
0,042236	0,073	140	81
0,034179	0,073	173	81
0,03562	0,073	166	81
0,033034	0,073	179	81
0,044459	0,073	133	81
0,046195	0,073	128	81
0,048467	0,073	122	81
0,049689	0,073	119	81
0,048868	0,073	121	81
0,046929	0,073	126	81
0,043161	0,073	137	81

	koe2.
α	α0	n	n0
0,038287	0,073	143	75
0,032206	0,073	170	75
0,032206	0,073	170	75
0,032206	0,073	170	75
0,041165	0,073	133	75
0,040556	0,073	135	75
0,042442	0,073	129	75
0,043452	0,073	126	75
0,0438	0,073	125	75
0,042115	0,073	130	75
0,040858	0,073	134	75