background image

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA 

INSTYTUT INŻYNIERI BIOMEDCZNEJ I POMIAROWEJ 

PL. GRUNWALDZKI 13, BUD. D1, POK. 026B 

Laboratorium z Biofizyki 

Typ dokumentu: 

Sprawozdanie #2 

Data  

wykonania  

ćwiczenia: 

15.10.2012 

Tytuł: 

Ćwiczenie 1. 
ZALEŻNOŚĆ POMIARU OBJĘTOŚCI 
IMASY W ZALEŻNOŚCI OD 
LEPKOŚCI WPŁYW ADHEZJI 
CIECZY DO MATERIAŁU NA 
OBJĘTOŚĆ SWOBODNĄ 

 

Autorzy: 

 
 
1.  Cel ćwiczenia:  

Doświadczenie ma na celu określenie zależności pomiaru objętości oraz masy w funkcji 
zmiany lepkości cieczy oraz określenie wpływu adhezji cieczy do materiału na objętość 
swobodną. 

2.   Wstęp: 

 

3.  Materiały, odczynniki i urządzenia: 

-woda destylowana 
-glikol propylenowy o gęstości 

 =1,04 g/cm3 

-pipeta automatuczna o zakresie 100-1000 µl 
-pipeta szklana o zakresie 1-5 ml 
-waga elektroniczna 
-końcówki do pipet 100-1000 µl (niebieskie) 
-naczynko do naważania 
-termometr 
 

4.  Przebieg doświadczenia: 
 
1. Wytarowanie naczynka do nawarzania 
2. Odmierzenie za pomocą pipety automatycznej (o zakresie 100-1000 µl) 1000 µl wody 
destylowanej, umieszczenie na naczynku do naważania i zważenie. 
3. Wytarowanie naczynka do nawarzania 
4. Odmierzenie za pomocą pipety automatycznej (o zakresie 100-1000 µl) 100 µl wody 
destylowanej, umieszczenie na naczynku do naważania i zważenie. 
5.Wytarowanie naczynka do nawarzania 
6. Odmierzenie za pomocą pipety szklanej (o zakresie 1-5 ml) 1000 µl wody destylowanej, 
umieszczenie na naczynku do naważania i zważenie. 
7. Wytarowanie naczynka do naważania 

background image

8. Odmierzenie za pomocą pipety automatycznej (o zakresie 100-1000 µl) 1000 µl glikolu 
propylenowego, umieszczenie na naczynku do naważania i zważenie. 
Uwaga: Każdy podpunkt wykonywały 3 osoby, każda po 9 razy 
9. Zmierzenie temperatury w pomieszczeniu 
10. Sporządzenie roztworów wodnych glikolu propylenowego (10%, 20%, 50%, 80%) 
11. Odmierzenie za pomocą pipety automatycznej o zakresie 100-1000 µl po 1 ml każdego 
roztworu i zważenie. 

 
5.  Pomiary i analiza danych: 

  Pomiary masy: 

Pomiary w tabeli przedstawione 

kolorem niebieskim zostały wykonane przez Dorotę, 

kolorem 

zielonym przez Anię 

natomiast te kolorem czerwonym przez Ewę. 

Kolorem czarnym wpisano 

wartości średnie dla poszczególnych pomiarów,a 

kolorem żółtym ich poszczególne odchylenia 

standardowe.

 

woda 

glikol propylenowy 

1000 µl pipeta 

automatyczna- 

Pomiar 1 

100 µl pipeta 

automatyczna-  

Pomiar 2 

1000 µl pipeta szklana -

Pomiar 3 

1000 µl pipeta 

automatyczna- 

Pomiar 4 

[g] 

[g] 

[g] 

[g] 

1,008 

0,1082 

1,0076 

1,0465 

1,0054 

0,1055 

1,086 

0,9909 

1,0068 

0,1076 

1,0161 

1,0304 

1,0073 

0,1062 

1,0098 

1,0062 

1,0079 

0,1062 

1,0112 

1,0264 

1,009 

0,107 

1,0096 

1,0796 

1,0082 

0,1069 

1,0147 

1,0388 

1,006 

0,153 

1,012 

0,9879 

1,0068 

0,1072 

1,0012 

1,0347 

1,0073 

0,1120 

1,0187 

1,0268 

0,0010 

0,0138 

0,0229 

0,0257 

1,0086 

0,1051 

0,9998 

1,0243 

1,0091 

0,1062 

0,995 

1,054 

1,0076 

0,1078 

0,9893 

1,0633 

1,0063 

0,1059 

1,0118 

1,0041 

1,0102 

0,1049 

1,0038 

1,0888 

1,0099 

0,1052 

0,9967 

1,0356 

1,0093 

0,1061 

1,0102 

1,0548 

1,0095 

0,1058 

1,0096 

1,0136 

1,0087 

0,1064 

0,9978 

1,0277 

1,0088 

0,1059 

1,0016 

1,0407 

0,0011 

0,0008 

0,0070 

0,0240 

1,0073 

0,106 

1,0113 

1,0673 

1,0088 

0,1058 

1,0174 

1,0786 

1,0056 

0,1076 

1,0098 

1,0445 

background image

1,0074 

0,1068 

1,0112 

1,02 

1,0093 

0,1048 

0,9968 

1,0805 

1,0088 

0,1059 

1,01 

1,0256 

1,0073 

0,1057 

1,017 

1,0103 

1,0099 

0,1043 

1,0084 

1,0302 

1,0069 

0,1069 

1,0138 

1,04 

1,0079 

0,1060 

1,0106 

1,0441 

0,0012 

0,0009 

0,0054 

0,0231 

Tabela 1 

 

Wartości średnie pomiarów wykonanych przez wszystkich członków grupy: 

 

woda 

glikol 
propylenowy 

 

1000µl pipeta 
automatyczna 

100µl pipeta 
automatyczna 

1000µl pipeta 
szklana 

1000µl pipeta 
automatyczna 

 

[g] 

[g] 

[g] 

[g] 

średnia masa 

1,0080 

0,1008 

1,0103 

1,0372 

odchylenie 
standardowe 

0,0016 

0,0091 

0,0168 

0,0272 

Tabela 2 

  obliczenie teoretycznej masy odmierzonych substancji 

Zmierzona temperatura wynosiła 25

   Gęstość w danej temperaturze według tablic wynosi: 

-dla wody: 0,9970 g/

  

 

 

-dla glikolu propylenowego: 1,0325 g/

  

 

 

   

 

 

             

Przykładowe obliczenia: 

m=0,9970*1=0,9970 [g] 

Teoretyczna masa dla danej objętości wynosi: 

-dla 1000µl wody: 0,9970 g 

-dla 100µl wody: 0,0997 g 

-dla 1000µl glikolu propylenowego: 1,0325 g 

 

przeprowadzenie testu T dla badanych substancji i weryfikacja błędów w modelu statystycznym 

 

Wzór na przeprowadzenie testu T 

background image

   

       

     

 

 

 

gdzie: 
x- wartość średnia z prób  
h-teoretyczna wartość 
s-odchylenie standardowe 
n-liczba pomiarów 
 

 

Wyniki  

testu T dla 

poszczególnych  pomiarów 

 

Pomiar 1 

Pomiar 2 

Pomiar 3 

Pomiar 4 

Dorota 

9,578 

0,845 

0,898 

0,209 

Ania 

10,332 

7,559 

0,622 

0,324 

Ewa 

8,507 

6,469 

2,383 

0,477 

 

 

Tabela 3 

Przyjmując, że poziom ufności α przy przeprowadzonych pomiarach wynosi 0.05, 
odczytujemy z tabeli wartości 9 stopień swobody dla którego czyli 2,262. Oznacza to, że 
wszystkie wartości testu od wyżej wymienionej uznawane są za nieistotne statystycznie 

 

Dokładność pipety automatycznej: 0,002 ml 

Dokładność pipety szklanej: 0,05 ml 

 

 

Przygotowanie roztworów wodnych glikolu propelynowego: 

   

 

 

 

 

           

 

 

     

 

    

 

Przykładowe obliczenia: 

 

 

 

       

    

          

 

 

 

Teoretyczne masy potrzebne do sporządzenia roztworów: 

Stężenie 

glikol propylenowy 

cały roztwór 

[%] 

[g] 

[g] 

10 

0,2 

20 

0,4 

50 

80 

1,6 

Tabela 4 

background image

  Rzeczywiste stężenia i odmierzone masy: 

Stężenie 

glikol propylenowy 

cały roztwór 

[%] 

[g] 

[g] 

10,51 

0,2128 

2,0243 

20,90 

0,4179 

1,9996 

50,08 

0,9996 

1,9961 

79,29 

1,6112 

2,0320 

Tabela 5 

  Masa 1 ml roztworu: 

stężenie [%] 

10 

20 

50 

80 

masa [g] 

1,0128 

1,0126 

1,0317 

1,0359 

1,012 

1,0141 

1,0305 

1,0375 

1,0114 

1,0137 

1,0311 

1,0349 

wartość średnia 

1,0121 

1,0135 

1,0311 

1,0361 

Tabela 6 

 

Rysunek 1 przedstawiający zależność korelacyjną między wartością masy naważonej 
mieszaniny, a objętością glikolu w roztworze. 

 

Rysunek 1 

6.  Wnioski: 

 

Glikol propylenowy jest dużo trudniejszy do odpowiedniego odmierzenia niż woda 
destylowana dzieje się tak dlatego, że obie te ciecze mają sprcyficzne właściwości  które 
wpływają na siły działające w układzie podczas przeprowadzania pomiarów. 

 

Glikol propylenowy posiada mniejszy współczynnik napięcia powierzchniowego od 
wody. Siła napięcia powierzchniowego, która jest wprost proporcjonalna do jej 
współczynnika, posiada zwrot przeciwny do siły ciężkości cieczy, dlatego powoduje 
mniejszą stabilność warstwy glikolu na końcu tipsa. 

0,2128 

0,4179 

0,9996 

1,6112 

0,2 

0,4 

0,6 

0,8 

1,2 

1,4 

1,6 

1,8 

1,0100 

1,0150 

1,0200 

1,0250 

1,0300 

1,0350 

1,0400 

War

to

ść 

m

asy

 n

aważo

n

e

Objętość glikolu w roztworze 

Zależność korelacyjna między wartością masy naważonej a objętością 

glikolu. 

background image

 

Nie wiem czy jest sens żeby pisać że jest to korelacja liniowa dodatnia a nawet jeśli 
tak napiszemy to coś wiecej o tym?

 

 

Korzystając z wartości pomiarów zawartych w tabeli1 można stwierdzić, że na 
dokładność pomiarów, często nie wpływają właściwości chemiczne czy fizyczne 
substancji lecz subordynacja osoby pipetującej. 

  Aby wyniki badań były wiarygodne, prace jakie odbywają się w laboratorium powinny 

być nie tylko wielokrotnie powtarzane przez daną osobe lecz również przez całą grupe 
laboratoryjną, a nawet przez inne ośrodki badawcze. 

 

7.  Bibliografia: 

 

„Biofizyka – Wybrane zagadnienia wraz z ćwiczeniami” Z. Jóźwiak, G. Bartosz

 

 

http://www.pomocstatystyczna.pl/tablice_tstudent.html