Cuprins

CUPRINS

Lucrarea nr. 1 Instrumente i aparatur de laborator 4

Lucrarea nr. 2 Noiuni de chimie 66

Lucrarea nr. 3 Soluii lichide 70

Lucrarea nr. 4 Analiza apei 79 Lucrarea nr. 5 Caracteristici structurale I (densitate real) 91

Lucrarea nr. 6 Caracteristici structurale II (densitate aparent) 99

Lucrarea nr. 7 Caracteristici structurale III (densitatea n grmad, volumul de

goluri).

105

Lucrarea nr. 8 Caracteristici structurale IV (compactitate, porozitate, comportarea

n prezena apei).

112

Lucrarea nr. 9 Materiale granulare (granulozitate, modul de finee) 117

Lucrarea nr. 10 ncercari mecanice pe epruvete 143

Lucrarea nr. 11 Metale..................................... 158

Lucrarea nr. 12 Produse ceramice 167 Lucrarea nr. 13 ncercri mecanice pe materiale granulare 179

1. Msuri i instrumente de msur

4

LUCRAREA Nr. 1

MSURI I INSTRUMENTE DE MSUR

Determinrile de laborator presupun efectuarea de msurtori, mrimile

msurate devenind parametri de calcul pentru determinarea caracteristicii cutate. Pentru

a efectua msurtorile, sunt necesare instrumente / aparate de msur.

1.1. Reguli generale pentru efectuarea i exprimarea msurtorilor.

Instrumentele i aparatele de msur se caracterizeaz prin capacitate (sau

domeniu) i prin precizie.

capacitatea (domeniul) de msur exprim valoarea maxim a mrimii ce poate fi msurat printr-o singur aplicare (de exemplu, cu o rigl de 0,50 m, se

pot msura lungimi de pn la 50 cm; lungimi mai mari pot fi msurate prin

aplicarea de mai multe ori a riglei);

precizia exprim valoarea minim a variaiei mrimii ce poate fi determinat i se identific, de regul, prin mrimea minim marcat pe scala instrumentului

(de exemplu, o rigl gradat n milimetri va avea precizia de 10-3 m).

Capacitatea i precizia unui aparat de msur sunt n corelaie, n sensul c

o capacitate mai mic permite o precizie mai bun, ntruct sistemul constructiv al

aparatului poate fi mai sensibil i s sesizeze variaii mai mici ale mrimii.

Pentru precizia msurtorilor i protecia instrumentelor i aparatelor de

msur, se impun urmtoarele reguli:

instrumentul / aparatul de msur trebuie pregtit, dup caz, prin calare,

echilibrare, etalonare;

se vor asigura condiiile de mediu (temperatur, umiditate) necesare i se va

aclimatiza aparatul naintea efecturii msurtorii;

nu se va manevra aparatul prin atingerea / acionarea indicatorului, ntruct

deformarea acestuia conduce la citire eronat a msurtorilor;

se va alege aparatul cu capacitatea de msur corespunztoare, ntruct:

1. Msuri i instrumente de msur

5

suprancrcarea conduce la deteriorarea sistemului constructiv al

aparatului;

capacitatea mult prea mare implic precizie redus;

capacitatea mai mic impune efectuarea msurtorii n mai multe

etape, cu apariia repetat a erorilor de msurare.

Mrimile se exprim, de regul, n unitile de msur din sistemul

internaional (S.I:), conform Anexei 1.1. Exprimarea n multiplii sau submultiplii unitilor

de msur este admis pentru evitarea calculelor cu valori mari sau cu multe zecimale.

n cazurile n care instrumentele / aparatele de msur (mai vechi) sunt

etalonate n uniti din alte sisteme de uniti, este necesar transformarea unitilor de

msur n unitile S.I., pe baza corelaiilor ntre acestea.

n toate cazurile, este obligatorie exprimarea caracteristicilor tehnice

determinate n unitile de msur prevzute de normele tehnice specifice.

1.2. Msurarea dimensiunilor (lungimilor)

Unitatea de msur pentru lungimi este metrul m; pentru uurin se pot folosi, numai pe durata determinrilor, subunitile sale: centimetrul cm i milimetrul mm.

Rigla, metrul i ruleta (fig.1.1.) permit msurtori cu precizia de 10-3 m. Msurarea se execut prin suprapunerea instrumentului pe dimensiunea ce

trebuie msurat, cu reperul 0 (zero) la limita din stnga, i se citete marcajul, de pe

instrument, care coincide cu limita din dreapta a dimensiunii. n cazul instrumentelor

flexibile se va urmri ca acestea s fie bine ntinse pe suprafaa pe care se efectueaz

msurarea.

Fig. 1.1. Msurarea dimensiunilor cu: a) metrul (articulat); b) ruleta

a)

b)

1. Msuri i instrumente de msur

6

ublerul (fig. 1.2.) permite msurri de dimensiuni cu precizia de msurare 10-4 m.

Msurarea se execut prin cuprinderea corpului ntre "flcile" ublerului i

stabilirea dimensiunii, prin nsumarea urmtoarelor valori:

numrul milimetrilor ntregi din dreptul reperului zero al vernierului;

numrul reperului de pe vernier care coincide cu unul dintre reperii de pe rigla

ublerului, ca zecimi de milimetru.

Dimensiunile msurate cu ublerul se exprim n milimetri.

Micrometrul (fig. 1.3.) permite msurri de dimensiuni cu precizia de 10-5 m. Msurarea se execut prin cuprinderea corpului ntre reperii micrometrului i

stabilirea dimensiunii, prin nsumarea urmtoarelor valori:

numrul milimetrilor ntregi, marcai cu reperi nclinai, rmai descoperii de

tambur;

0,5 mm, dac ntre ultimul reper nclinat i limita tamburului rmne descoperit

un reper vertical;

numrul reperului de pe scala tamburului aflat n coinciden cu linia orizontal

de pe scala micrometrului, ca sutimi de milimetru;

aproximarea de miimi de milimetru, dac linia orizontal de pe scala

micrometrului este cuprins ntre reperii de pe tambur.

Dimensiunile msurate cu micrometrul se exprim n milimetri.

Acionarea micrometrului, pentru cuprinderea probei ntre reperi, se face

Fig. 1.2. ublerul

DETALIUL A

vernier scala

proba

falca mobil

falca fix

l=48 + 0,3 = 48,3 mm

DETALIUL A

1. Msuri i instrumente de msur

7

numai din "butonul de acionare"; n caz contrar, dac se acioneaz de tambur, va fi

distrus urubul micrometric de naintare a reperului mobil.

Microcomparatorul (fig. 1.4.) permite msurarea unei dimensiuni, dar i variaia acesteia, cu precizia de 10-5 m.

Aparatul transform micarea de translaie a

"tijei palpator", printr-un sistem de roi dinate, n micarea

unghiular a acelor indicator (ca la un ceas).

Pentru determinarea dimensiunii, micro-

comparatorul se fixeaz ntr-un jug (fig. 1.5.), n care se

introduce o prism etalon cu dimensiunea precis cunoscut.

Se efectueaz citirea pe microcomparator, dup care se introduce proba ce

trebuie msurat i se face noua citire pe microcomparator. Se opereaz suma algebric

ntre dimensiunea prismei etalon i diferena celor dou citiri la microcomparator.

n cazul n care se urmrete variaia lungimii (datorit unor fenomene) se

buton de acionare reper

mobil reper fix

DETALIUL A

DETALIUL A proba

l = 60 + 0,5 + 0,33 + 0,003 =60,833 mm

Fig. 1.3. Micrometru

microcomparator

prism etalon

jug de msurare

urub de reglaj

Fig. 1.5. Msurarea cu microcomparatorul

tij palpator

manon de prindere

scal

Fig. 1.4. Microcomparator

1. Msuri i instrumente de msur

8

repet msurtorile, variaia rezultnd, dup caz, prin diferenele de citiri la

microcomparator sau prin diferenele de lungimi determinate ca mai sus (vezi i fig.1.14.).

1.3. Msurarea volumelor Unitatea de msur pentru volume este m3, dar n tehnica de laborator

volumele mici se exprim, de regul, n cm3.

Pentru msurarea volumelor de lichide se folosesc instrumente din sticl, cu volumul

calibrat, sau cu scale continue de volum.

Pentru efectuarea msurtorilor, trebuie s fie respectate urmtoarele reguli:

lichidul i aparatul de msurare trebuie s aib temperatura de etalonare

nscris pe aparat, pentru a se elimina erorile de dilataie termic (a sticlei,

dar i a lichidului);

se va analiza scala fiecrui aparat, pentru determinarea preciziei de

msurare ntruct aceasta depinde de seciunea transversal a aparatului i,

implicit, scalele pot fi diferite;

citirea nivelului lichidului n aparat se va face perpendicular pe scal, n

planul tangent la meniscul ce se formeaz la suprafaa lichidului (fig. 1.6.e.)

datorit fenomenului de liofilie sau de liofobie;

aparatul trebuie s aib poziia vertical pentru asigurarea orizontalitii

meniscului.

Cilindrii gradai (fig. 1.6.a.) i pipetele gradate (fig. 1.6.b.) sunt folosite pentru dozri de lichide cu volume variabile, dar predeterminate; volumul se msoar pe scal i se

a) cilindrii gradai b) pipet cu scal c) pipet cu bul d) baloane cotate e) tangenta la menisc

marca marca

DETALIUL

planul de iti

menisc convex

menisc concav

1. Msuri i instrumente de msur

9

transvazeaz n totalitate.

Pipetele cu bul (fig. 1.6.c) i baloanele cotate (fig. 1.6.d.) permit dozri numai la volumele pentru care sunt calibrate, prin

umplerea acestora pn la marc.

Biuretele (fig. 1.7.) permit dozarea continu a lichidelor, pn la necesitatea opririi. Reperul zero se afl la partea superioar a

biuretei, nct n momentul opririi (momentul producerii unui

fenomen urmrit n vasul de transvazare), se citete volumul de

lichid scurs din biuret.

Pentru materiale granulare (pulverulente) volumul se

msoar cu ajutorul unor vase volumetrice (fig. 1.8.) cu form cilindric, uneori prismatic, confecionate din tabl

de oel suficient de groas pentr