金属材料及零件的硬度测定实验报告【最新10篇】
发布于2024-07-04 00:45,全文约 24405 字
篇1:linux实验报告有关材料_实验报告_网
linux实验报告有关材料
篇一:linux实验报告
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY
Linux实验报告
学 院 信息科学与工程学院
学生姓名
班级学号
指导教师胡小龙设计时间 20xx年12月
实验一 Linux的安装
1、实验目的
(1) 了解硬盘分区的概念和方法;
(2) 掌握硬盘的分区规划;
(3) 掌握Linux操作系统的安装和配置过程。
2、实验设备
一台pc机、RedHat Linux 7.2以上版本、VMware Workstation v5.5
3、实验原理
Linux可以以多种方式安装在PC机上: (1)独立分区安装、 (2)DOS分区安装和 (3)虚拟机VMWare下安装。鉴于VMware下安装对原来系统影响较小且不影响本实验目的,因此采用VMWare下安装方式。
4、实验步逐
(1) 在Windows XP下安装VMware 5.5
(2) 配置虚拟机
(3) 启动虚拟机
(4) 启动Linux安装过程
(5) 安装过程配置
(6) 安装后配置
(7) 第1次启动 VMWare下Linux操作系统
5、实验记录
(1) 记录详细安装过程
(2) 安装过程中出现的问题及其解决措施
篇二:LINUX操作系统实验报告
xx学院
LINUX操作系统实验报告
姓 名 班级学号
指导教师
20xx 年 9 月 14 日
实验一 在LINUX下获取帮助、Shell实用功能 实验目的:
1、掌握字符界面下关机及重启的命令。
2、掌握LINUX下获取帮助信息的命令:man、help。
3、掌握LINUX中Shell的实用功能,命令行自动补全,命令历史记录,命令的排列、替换与别名,管道及输入输出重定向。
实验内容:
1、使用shutdown命令设定在30分钟之后关闭计算机。
2、使用命令“cat /etc/named.conf”设置为别名named,然后再取消别名。
3、使用echo命令和输出重定向创建文本文件/root/nn,内容是hello,然后再使用追加重定向输入内容为word。
4、使用管道方式分页显示/var目录下的内容。
5、使用cat显示文件/etc/passwd和/etc/shadow,只有正确显示第一个文件时才显示第二个文件。
实验步骤及结果:
实验二 文件和目录操作命令
实验目的:
1、 掌握LINUX下文件和目录的操作命令,如pwd、cd、ls、touch、mkdir、rmdir、cp、
mv、rm等。
2、 掌握LINUX下建立链接文件的方法。
实验内容:
1、使用命令切换到/etc目录,并显示当前工作目录路径。
2、使用命令显示/root目录下所有文件目录的详细信息,包括隐藏文件。
3、使用命令创建空文件/root/ab,并将该文件的时间记录更改为8月8日8点8分。
4、使用命令创建具有默认权限为744的目录/root/ak,然后将/etc/named.conf文件复制到该目录中,最后将该目录及其目录下的文件一起删除。
5、统计文件/etc/named.conf的行数、字符数和单词数。
6、使用命令创建/root/a文件的硬链接文件/root/b和软链接文件/root/c。
篇2:材料加工实验报告注塑成型CAE分析实验
一、实验目的
1、掌握注塑成型工艺中各参数如塑件材料、成型压力、温度、注射速度、浇注系统等因素对其成型质量的影响大小。
2、了解塑件各种成型缺陷的形成机理,以及各工艺参数对各种缺陷形成的影响大小。 3、初步了解注塑成型分析软件Moldflow的各项功能及基本操作。 4、初步了解UG软件三维建模功能。 5、初步了解UG软件三维模具设计功能。
二、实验原理
1、Moldflow注塑成型分析软件的功能十分齐全,具有完整的分析模块,可以分析出注塑成型工艺中各个参数如塑件材料、成型压力、温度、注射速度、浇注系统等因素对成型质量的影响,还可以模拟出成型缺陷的形成,以及如何改进等等,还可以预测每次成型后的结果。
2、注射成型充填过程属于非牛顿体、非等温、非稳态的流动与传热过程,满足黏性流体力学和基本方程,但方程过于复杂所以引入了层流假设和未压缩流体假设等。最后通过公式的分析和计算,就可以得出结果。
三、实验器材
硬件:计算机、游标卡尺、注塑机、打印机
软件:UG软件、Moldflow软件
四、实验方法与步聚
1、UG软件模型建立和模具设计(已省去); 2、启动Moldflow软件; 3、新建一个分析项目; 4、输入分析模型文件; 5、网格划分和网格修改; 6、流道设计; 7、冷却水道布置; 8、成型工艺参数设置; 9、运行分析求解器; 10、制作分析报告
11、用试验模具在注塑机上进行工艺试验(已省去);
12、分析模拟分析报告(省去与实验结果相比较这一步骤); 13、得出结论
五、前置处理相关数据 1.网格处理情况
1)进行网格诊断,可以看到网格重叠和最大纵横比等问题; 2)网格诊断,并依次修改存在的网格问题; 3)修改完后,再次检查网格情况。
2.材料选择及材料相关参数
在在方案任务视窗里双击第四项材料,弹出如图材料选择窗
可直接选常用材料,也可根据制造商、商业名称或全称搜索
3. 工艺参数设置
双击方案任务视窗里的“成型条件设置”,这里直接用默认值。
4. 分析类型设置(1)最佳浇口位置分析
分析结果:
理论最佳浇口在深蓝色区,但实际选浇口位置还需根据模具结构设计等综合因素考虑。在方案任务视窗里双击第三项,弹出选择分析系列窗口,选择浇口分析,最后选择如图位置。
(2)最佳浇口位置处的充填分析及分析结果说明
分析目的:浇注系统的性能直接影响到制件的填充行为,因此进行填充分析的最后目的是为了获得最佳浇注系统设计;
点击菜单里的文件另存方案为,在对话框输入 “填充分析”。在方案任务视窗里双击第三项,选择分析系列为“充填”,双击方案任务视窗的第五项 “设定注射位置”点击注射点,在充填控制中,按默认选项“自动”进行填充分析
双击方案任务视窗里的“立即分析”,在弹出窗口中,选择运行完整的分析,然后按“确定”。
结果分析:如图所示填充时间图
充填结束时如图所示压力分布图
(3)设计浇注系统和冷却系统,并进行冷却、翘曲分析 浇注系统设计:
浇注系统的设计,采用双浇道口。
冷却分析结果分析:
冷却主要分析结果是制件上表面温度和冷却剂温度
翘曲分析结果分析:
翘曲是由收缩变化过大引起的制件缺陷。原则上,导致收缩变化过大的原因有:收缩不均、冷却不均、取向不均。本例主要是由制件不同区域收缩不均和冷却不均引起,因此需改进冷却系统和制件结构。
篇3:植物生长区域测定的实验报告_实验报告_网
植物生长区域测定的实验报告
【实验目的】
1. 了解植物体内N、P、K测定的意义和方法
2. 掌握如何测定植物体中N、P、K的实验技能
【实验原理】
植物体主要由C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe等十几种元素组成,除此以外还包括Ca、Zn、Mn、B、Mo,但需要量较少。
在通常条件下,植物利用太阳光能,从空气中获得C,从水中获得氢和氧,而N、P、K等元素则是来源土壤肥力。在栽培过程中,能够知道植物的需要和土壤内N、P、K变动的情况,对考虑施肥措施是有帮助的,因此测定土壤及植物体内的N、P、K是很重要的。
硝态N测定:硝态N是硝酸的阴离子(NO3-),它是强氧化剂,所以鉴定N-离子几乎都用氧化反应,用二苯胺(C6H5)2NH的方法,这个方法的原理是在NO3-存在时二苯胺被硝酸氧化而显蓝色。
有效P和无机P测定:P与钼酸铵反应生成磷钼酸铵,然后以氧化亚锡作为还原剂时,使磷钼酸铵还原为“磷钼兰”(低价钼化合物混合物)溶液呈兰色。此法能测土壤有效P,过磷酸钙中有效P和植物体内的无机磷。
速效K的测定:四苯硼钠〔NaB(C6H5)4〕与钾离子生成白色沉淀为四苯硼酸钾〔KB(C6H5)4〕
【实验材料和试剂】
在完全培养液、缺乏N、P、K、Fe的营养液中培养四周的玉米苗。
硝态氮试剂、磷试剂Ⅰ、磷试剂Ⅱ、K试剂、标准溶液1、5、10、20、40ppm。
【实验方法】
1. 植物组织浸提液制备
将植物剪成小块,称取1g,迅速倒入已沸腾的蒸馏水(约10ml)烧杯中,用毛细玻璃棒经常搅动,小火煮十分钟,煮液倒入10ml容量瓶中,另加少量蒸馏水,继续小火煮植物材料5分钟,浸提液倒入上述容量瓶内,再以少量蒸馏水洗植物材料,使最后容量为10ml。
植物组织在计算含量时要乘以10,因每克鲜组织稀释了10倍。
2. 硝态N测定
在白瓷板的凹内分别滴入1、5、10、20、40ppm的混合标准液1滴,然后将待测液(植物浸提液)分别滴入其他凹内,最后每个凹内各加5滴二苯胺硫酸溶液,用毛细玻璃棒搅匀,3-5分钟,观察标准液与待测液蓝色变化,待测液的蓝色近似于某标准液的蓝色,就是待测液的硝态N含量。
3. 有效P和无机P测定
在白瓷板的凹内,分别滴入1、5、10、20、40ppm混合标准液和待测液各5滴,然后加入钼酸铵硫酸溶液1滴,用毛细玻璃棒搅匀后,加入氧化亚锡甘油溶液1滴,搅匀,比较标准液和待测液的蓝色,求出待测液的有效P的含量(ppm),蓝色愈深,有效磷含量愈高。
4. 速效K测定
在透明凹玻璃的凹内,分别滴入1、5、10、20、40ppm混合标准液和待测液1滴,然后加四苯硼钠溶液1滴,十分钟后在阳光下比较标准液与待测液的白色混浊,找出相应的钾含量。
【实验结果】
(在制备浸提液时每克植物鲜组织稀释了10倍,所以在计算含量时要乘以10)
【实验结果分析】
1. 缺氮条件下培养的玉米苗生长缓慢,但叶绿素含量并未显著降低,但硝态氮含量明显少,说明大部分氮以有机态存在,而同时磷元素的含量非常低,说明氮元素影响磷的吸收,这可能是因为植物生长时,高氮素水平下的根系需要更多的NAD(P)H和ATP参与氮的代谢,从而增强磷的吸收,反之则减少磷的吸收,同时植物根系过低的代谢水平影响了钾离子的吸收。
2. 缺磷条件下培养的玉米苗磷含量相当低。是因为植株缺磷时,根保留其所吸收的大部分磷,地上部分发育所需的磷主要靠茎叶中磷的再利用,营养器官中的无机态磷含量明显下降。又因为缺磷时,作为抗逆机制,光合产物运到根系的比例增加,根部呼吸作用增强,吸收的其它的元素反而多,植株长势也好。
3. 缺钾情况下,磷含量降低,首先多种酶的活性取决于细胞质内钾离子的浓度,稳定的钾离子含量是细胞进行正常代谢的保证,更重要的是,钾的吸收可以使氢离子泵出,导致根外PH值降低并建立质子驱动力,同时使磷酸根载体质子化,促进磷的吸收,但钾元素不足,就影响了磷元素的吸收。
4. 缺铁情况下,磷的含量显著降低,可能是由于一种抗逆机制,因为无机磷的存在会进一步降低铁的有效浓度。
篇4:弱酸电离度与电离常数的测定实验报告范文_实验报告_网
弱酸电离度与电离常数的测定实验报告范文
篇一:无机化学实验六 醋酸电离度和电离常数的测定
一、实验目的
1.测定醋酸的电离度和电离常数;
2.学习pH计的使用。 [教学重点]
醋酸的电离度、电离常数的测定 [教学难点] pH计的使用 [实验用品]
仪器:滴定管、吸量管(5mL)、容量瓶(50 mL)、pH计、玻璃电极、甘汞电极
药品:0、200 mol·L-1HAc标准溶液、0、200 mol·L-1NaOH标准溶液、酚酞指示剂、标准缓冲溶液
(pH=6、86、pH=4、00)
二、基本原理
HAc → H++ Ac-
C:HAc的起始浓度;[H+]、[Ac-]、[HAc]:分别为平衡浓度; α:电离数;K:平衡常数
α =
× 100%
Ka = =
当α小于5时,C - [H+]≈C,所以Ka≈
根据以上关系,通过测定已知浓度HAc溶液的pH值,就可算出[H+],从而可以计算该HAc溶液的电离度和平衡常数。(pH=-lg[H+],[H+]=10-pH)
三、实验内容
1.HAc溶液浓度的测定(碱式滴定管)
以酚酞为指示剂,用已知浓度的NaOH溶液测定HAc的浓度。
滴定序号 aOH(mol·L-1) VHAc(mL VNaOH(mL CHAc
测定值 平均值
25、001
2 25、00
25、003
2.配制不同浓度的HAc溶液
用移液管或吸量管分别取2、50 mL、5、00 mL、25、00 mL已测得准确浓度的HAc溶液,分别加入3只50 mL容量瓶中,用去离子水稀释至刻度,摇匀,并计算出三个容量瓶中HAc溶液的准确浓度。将溶液从稀到浓排序编号为:1、2、3,原溶液为4号。
3.测定HAc溶液的pH值,并计算HAc的电离度、电离常数
把以上四种不同浓度的HAc溶液分别加入四只洁净干燥的50 L杯中,按由稀到浓的顺序在pH计上分别测定它们的pH值,并记录数据和室温。将数据填入下表(p、129、),计算HAc电离度和电离常数。
溶液
C (mol·L-1)
pH
[H+]
α(%)
电离常数K
编号 1 2 3 4
四、提问
1/20 CHAc 1/10 CHAc 1/2 CHAc CHAc
(mol·L-1)
测定值
平均值
K值在1、0×10-5~2、0×10-5范围内合格(文献值25℃1、76×10-5)
1.烧杯是否必须烘干?还可以做怎样的处理? 答:不需烘干,用待测溶液荡洗2~3次即可。 2.测定原理是什么?
五、思考题
1.若所用HAc溶液的浓度极稀,是否还能用近似公式Ka=[H+]2/C来计算K,为什么? 答:若CHAc很小,则C酸/Ka就可能不大于400,就不能用近似公式Ka=[H+]2/C,如用近似公式,会造成较大的误差。
2.改变所测HAc溶液的浓度或温度,则有无变化? 答:CHAc减小,α增大,Ka不变;
Ka随T改变而变化很小,在室温范围内可忽略。
六、注意事项
1.测定HAc溶液的pH值时,要按溶液从稀到浓的次序进行,每次换测量液时都必须清洗电极,并吸干,保证浓度不变,减小误差。
2.PHs-PI酸度计使用时,先用标准pH溶液校正。
3.玻璃电极的球部特别薄,要注意保护,安装时略低于甘汞电极,使用前用去离子水浸泡48小时以上。
4.甘汞电极使用时应拔去橡皮塞和橡皮帽,内部无气泡,并有少量结晶,以保证KCl溶液是饱和的,用前将溶液加满,用后将橡皮塞和橡皮帽套好。
附:介绍PHs-PI酸度计的使用方法及注意事项。 pH电极的标定:
1.定位:将洗净的电极插入pH=7的缓冲溶液中,调节TEMP(温度)旋钮,使指示的温度与溶液温度一致。打开电源开关,再调节CALIB(校准)旋钮,使仪器显示的pH值与该缓冲溶液在此温度下的pH值相同。
2.调节斜率:把电极从缓冲溶液中取出,洗净,吸干,插入pH=4的缓冲溶液中,调SLOPE(斜率)旋钮,使仪器显示的pH值与该溶液在此温度下的pH值相同,标定结束(测量碱性溶液时,用pH=9的缓冲溶液调节斜率)。
pH值测定:调节好的旋钮就不要再动,将待测溶液分别进行测量,待读数稳定时记录pH值。
篇二:实验八 醋酸电离度和电离平衡常数的测定
一、实验目的
1、测定醋酸电离度和电离平衡常数。
2、学习使用pH计。
3、掌握容量瓶、移液管、滴定管基本操作。
二、实验原理
醋酸是弱电解质,在溶液中存在下列平衡:
HAc
+ H
+ Ac-
[H][Ac]c2
Ka
[HAc]1
式中[ H+]、[ Ac-]、[HAc]分别是H+、 Ac-、HAc的平衡浓度;c为醋酸的起始浓度;Ka
为醋酸的电离平衡常数。通过对已知浓度的醋酸的pH值的测定,按pH=-lg[H+]换算成[H+],[H]
根据电离度,计算出电离度α,再代入上式即可求得电离平衡常数Ka。
三、仪器和药品
仪器:移液管(25mL),吸量管(5mL),容量瓶(50mL),烧杯(50mL),锥形瓶(250mL),碱式滴定管,铁架,滴定管夹,吸气橡皮球,Delta320-S pH计。
药品:HAc(约0、2mol·L-1),标准缓冲溶液(pH=6、86,pH=4、00),酚酞指示剂,标准NaOH溶液(约0、2mol·L-1)。
四、实验内容
1.醋酸溶液浓度的标定
用移液管吸取25mL约0、2mol·L-1 HAc溶液三份,分别置于三个250mL锥形瓶中,各加2~3滴酚酞指示剂。分别用标准氢氧化钠溶液滴定至溶液呈现微红色,半分钟不褪色为止,记下所用氢氧化钠溶液的体积。从而求得HAc溶液的精确浓度(四位有效数字)。
2.配制不同浓度的醋酸溶液
用移液管和吸量瓶分别取25mL,5mL,2、5mL已标定过浓度的HAc溶液于三个50mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,并求出各份稀释后的醋酸溶液精确浓度(cc,210c)的值(四位有效数字)。
3.测定醋酸溶液的pH值
用四个干燥的50mL烧杯分别取30~40mL上述三种浓度的醋酸溶液及未经稀释的HAc溶液,由稀到浓分别用pH计测定它们的pH值(三位有效数字),并纪录室温。
4.计算电离度与电离平衡常数
根据四种醋酸的浓度pH值计算电离度与电离平衡常数。
五、数据纪录和结果
1、醋酸溶液浓度的标定
滴定序号
标准NaOH溶液的浓度/ mol·L-1 所取HAc溶液的量/mL 标准NaOH溶液的用量/ mL 实验测定HAc 测定值 溶液精确浓度/ mol·L-1 平均值
2、醋酸溶液的pH值测定及平衡常数、电离度的计算 t = ℃
HAc溶液编号 1 (c/20) 2 (c/10) 3 (c/2) 4 (c)
cHAc/ mol·L-1
pH
[H+]/ mol·L-1
α/%
Ka
六、预习要求及思考题
1.预习要求
(1)认真预习电离平衡常数与电离度的计算方法,以及影响弱酸电离平衡常数与电离度的因素。
(2)pH计的型号不同使用方法也略有区别,使用前应认真预习,熟悉实验所用型号的
pH计的使用方法。
2.思考题
(1)标定醋酸浓度时,可否用甲基橙作指示剂?为什么?
(2)当醋酸溶液浓度变小时,[H+]、α如何变化?Ka值是否随醋酸溶液浓度变化而变化?
(3)如果改变所测溶液的温度,则电离度和电离常数有无变化?
篇三:实验三醋酸电离度和电离平衡常数的测定
一、实验目的
1、测定醋酸的电离度和电离平衡常数。
2、学会正确地使用pH计。
3、练习和巩固容量瓶、移液管、滴定管等仪器的基本操作。
二、实验原理
醋酸CH3COOH(简写为HAc)是一元弱酸,在溶液中存在下列电离平衡:
HAc(aq)+H2O(l)
H3O+(aq)+Ac-(aq)
忽略水的电离,其电离常数:
首先,一元弱酸的浓度是已知的,其次在一定温度下,通过测定弱酸的pH值,由pH=-lg[H3O+],可计算出其中的[H3O+]。对于一元弱酸,当c/Ka≥500时,存在下列关系式:
[H3O+]2[H3O+] Ka
cc
[H3O+][Ac-][H3O+]2
Ka
[HAc][HAc]
由此可计算出醋酸在不同浓度时的解离度和醋酸的电离平衡常数(Ka)。或者也可由
Kac2计算出弱酸的解离常数(Ka)。
三、仪器和试药
仪器:移液管、吸量管、容量瓶、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、量筒、pHS-3C型酸度计。 试剂:冰醋酸(或醋酸)、NaOH标准溶液(0、1mol·L-1)、标准缓冲溶液(pH=6、86, 4、00)、酚酞溶液(1%)。
四、实验内容
1、配置250mL浓度为0、1mol·L-1的醋酸溶液
用量筒量取4mL 36%(约6、2 mol·L-1)的醋酸溶液置于烧杯中,加入250mL蒸馏水稀释,混匀即得250mL 浓度约为0、1mol·L-1的醋酸溶液,将其储存于试剂瓶中备用。
2、醋酸溶液的标定
用移液管准确移取25、00mL醋酸溶液(V1)于锥型瓶中,加入1滴酚酞指示剂,用标准NaOH溶液(c2)滴定,边滴边摇,待溶液呈浅红色,且半分钟内不褪色即为终点。由滴定管读出所消耗的NaOH溶液的体积V2,根据公式c1V1=c2V2计算出醋酸溶液的浓度c1。平行做三份,计算出醋酸溶液浓度的平均值。
3、pH值的测定
分别用吸量管或移液管准确量取2、50、5、00、10、00、25、00mL上述醋酸溶液于四个50mL的容量瓶中,用蒸馏水定容,得到一系列不同浓度的醋酸溶液。将四溶液及0、1mol·L-1原溶液按浓度由低到高的顺序,分别用pH计测定它们的pH值。
4、由测得的醋酸溶液pH值计算醋酸的电离度、电离平衡常数。
五、实验结论 数据记录与处理
编号 1 2 3 4 5
V HAc / mL 2、50 5、00 10、00 25、00 50、00
c HAc / mol·L-1
pH
[H+] / mol·L-1
Ka
六、注意事项
1、测定醋酸溶液pH值用的小烧杯,必须洁净、干燥,否则,会影响醋酸起始浓度,以及所测得的pH值。
2、吸量管的使用与移液管类似,但如果所需液体的量小于吸量管体积时,溶液仍需吸至刻度线,然后放出所需量的液体。不可只吸取所需量的液体,然后完全放出。
3、pH计使用时按浓度由低到高的顺序测定pH值,每次测定完毕,都必须用蒸馏水将电极头清洗干净,并用滤纸擦干。
七、思考题
1、用pH计测定醋酸溶液的pH值,为什么要按浓度由低到高的顺序进行?
2、本实验中各醋酸溶液的[H+]测定可否改用酸碱滴定法进行?
3、醋酸的电离度和电离平衡常数是否受醋酸浓度变化的影响?
4、若所用醋酸溶液的浓度极稀,是否还可用公式 Ka[H3O] 计算电离常数?
篇5:金属材料硬度实验测定实验报告_实验报告_网
金属材料硬度实验测定实验报告
金属材料硬度实验测定实验
一、实验目的
(1)了解硬度测定的基本原理及常用硬度试验法的应用范围。
(2)学会正确使用硬度计。
二、实验设备
(1)布氏硬度计
(2)读数放大镜
(3)洛氏硬度计
(4)硬度试块若干
(5)铁碳合金退火试样若干(ф20×10mm的工业纯铁,20,45,60,T8,T12等)。
(6)ф20×10mm的 20,45,60,T8,T12钢退火态,正火态,淬火及回火态的试样。
三、实验内容
1、概述
硬度是指材料抵抗另一较硬的物体压入表面抵抗塑性变形的一种能力,是重要的力学性能指标之一。与其它力学性能相比,硬度实验简单易行,又无损于工件,因此在工业生产中被广泛应用。常用的硬度试验方法有:
布氏硬度试验――主要用于黑色、有色金属原材料检验,也可用于退火、正火钢铁零件的硬度测定。
洛氏硬度试验——主要用于金属材料热处理后产品性能检验。
维氏硬度试验——用于薄板材或金属表层的硬度测定,以及较精确的硬度测定。 显微硬度试验——主要用于测定金属材料的显微组织组分或相组分的硬度。
2、实验内容及方法指导
(1)布氏硬度试验测定。
(2)洛氏硬度试验测定。
(3)试验方法指导。
3、实验注意事项
(1)试样两端要平行,表面要平整,若有油污或氧化皮,可用砂纸打磨,以免影响测定。
(2)圆柱形试样应放在带有“V”形槽的工作台上操作,以防试样滚动。
(3)加载时应细心操作,以免损坏压头。
(4)测完硬度值,卸掉载荷后,必须使压头完全离开试样后再取下试样。
(5)金刚钻压头系贵重物品,资硬而脆,使用时要小心谨慎,严禁与试样或其它物件碰撞。
(6)应根据硬度实验机的使用范围,按规定合理选用不同的载荷和压头,超过使用范围,将不能获得准确的硬度值。
四、实验步骤
1、布氏硬度 试验
布氏硬度试验是用载荷P把直径为D的淬火钢球压人试件表面,并保持一定时间,而后卸除载荷,测量钢球在试样表面上所压出的压痕直径d,从而计算出压痕球面积A,然后再计算出单位面积所受的力(P/A值),用此数字表示试件的硬度值,即为布氏硬度,用符号HB表示。
设压痕深度为h,则压痕的球面积为
A=πDh=πD
试中 P——施加的载荷,kg;
D——压头(钢球)直径 mm;
A——压痕面积,mm;
d——压痕直径,mm。
2、洛氏硬度试验
洛氏硬度试验是用特殊的压头(金刚石压头或钢球压头)在先后施加的两个载荷(预载荷和总载荷)的作用下压入金属表面来进行的。总载荷P为预载荷P0和主要载荷P1之和,即
P= P0+ P1
洛氏硬度值是施加总载荷P并卸除主载荷P1引起的残余压入深度e来计算。 用h0表示在预载荷P0作用下,压头压入被试材料的深度;h1表示施加总载荷P并卸除主载荷P1,但仍保留预载荷P0时,压头压入被试材料的深度。
深度差e= h1+ h0,该值用来表示被测材料硬度的高低。在实际应用中,为了使硬材料测出的硬度值比软材料的硬度值高,并符合一般的习惯,将被测材料的硬度值用公式加以适当变换,即
HR=K-(h1-h0)/C
试中K――常数,其值在采用金刚石压头时为0.2,采用钢球压头时为0.26;
C——常数,代表指示器读数盘每一刻度相当于压头压入被测材料的深度,其值为0.002mm;
HR——标注洛氏硬度的符号,当采用金刚石压头及150 kg的总载荷时应标注HRC,当采用钢球压头及100kg,总载荷试验时,则应标注HRB。 2
HR值为一无名数,测量时可直接由硬度计表盘读出,表盘上有红﹑黑两种刻度,红线刻度的30和黑线刻度的0相重合。
学生分成若干组,利用备好的硬度试块或试样,在硬度计上测定其相应硬度值,使之学会硬度计的使用方法。
五、实验 报告书
(1)简述布氏和洛氏硬度试验原理。
(2)测定碳钢(20﹑45﹑60﹑T8﹑T12)退火试样的布氏硬度值(HBS)。
(3)测定碳钢(45﹑T8﹑T12)正火及淬火试样的洛氏硬度值(HRC)。
(4)测定45钢调质试样的洛氏硬度值(HRC)。
篇6:关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告_实验报告_网
关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告
篇一:旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
一、实验名称:旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数 二、实验目的
1、了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确使用方法; 2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系; 3、测定蔗糖转化反应的速率常数。
三、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为:
C12H22O11+H20→ C6H12O6+C6H12O6
蔗糖 葡萄糖果糖
为使水解反应加速,反应常以H3O+为催化剂,故在酸性介质中进行水解反应中。在水大量存在的条件下,反应达终点时,虽有部分水分子参加反应,但与溶质浓度相比认为它的浓度没有改变,故此反应可视为一级反应,其动力学方程式为:
lnC=-kt+lnC0(1)
式中:C0为反应开始时蔗糖的浓度;C为t时间时的蔗糖的浓度。 当C=0.5C0时,t可用t1/2表示,即为反应的半衰期。
t1/2=ln2/k
上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k,而与起始无关,这是一级反应的一个特点。
本实验利用该反应不同物质蔗比旋光度不同,通过跟踪体系旋光度变化来指示lnC与t的关系。在蔗糖水解反应中设β1、β2、β3分别为蔗糖、葡萄糖和果糖的旋光度与浓度的比例常数
C12H22O11(蔗糖)+H20→ C6H12O6 (葡萄糖)+C6H12O6 (果糖)
t=0C0β1 0 0 α= C0β1
t=t Cβ1 ( C -C0)β2 ( C -C0)β3αt=Cβ1+( C -C0)β2+ ( C -C0)β3
t=∞0β2C0 β2C0 α∞=β2C0+β2C0 由以上三式得:
ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞)
由上式可以看出,以ln(αt-α∞) 对t 作图可得一直线,由直线斜率即可求得反应速度常数k 。 四、实验数据及处理:
1. 蔗糖浓度:0.3817 mol/L HCl浓度:2mol/L 2. 完成下表:=-1.913
表1 蔗糖转化反应旋光度的测定结果
五、作lnt~ t图,求出反应速率常数k及半衰期t1/2 求算过程:
由计算机作图可得斜率=-0.02 既测得反应速率常数k=0.02
t1/2 =ln2/k=34.66min 六、讨论思考:
1.在测量蔗糖转化速率常数的,选用长的旋光管好?还是短的旋光管好?答:选用较长的旋光管好。根据公式〔α〕=α×1000/Lc,在其它条件不变情况下,L越长,α越大,则α的相对测量误差越小。
2.如何根据蔗糖、葡萄糖和果糟的比旋光度计算α0和α∞答:α0=〔α蔗糖〕Dt℃L[蔗糖]0/100
α∞=〔α葡萄糖〕Dt℃L[葡萄糖]∞/100+〔α果糖〕Dt℃L[果糖]∞/100
式中:[α蔗糖]Dt℃,[α葡萄糖]Dt℃,[α果糖]Dt℃分别表示用钠黄光作光源在t℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度,L(用dm表示)为
旋光管的长度,[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度,[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。
设t=20℃ L=2 dm [蔗糖]0=10g/100mL 则: α0=66.6×2×10/100=13.32°
α∞=骸2×10/100×(52.2-91.9)=-3.94°
3.在旋光度的测量中,为什么要对零点进行校正可否用蒸馏水来进行 校正在本实验中若不进行校正,对结果是否有影响
答:若需要精确测量α的绝对值,则需要对仪器零点进行校正,因为仪器本身有一系统误差;水本身没有旋光性,故可用来校正仪器零
点。本实验测定k不需要对α进行零点校正,因为αt,α∞是在同一台仪器上测量,而结果是以ln(αt-α∞)对t作图求得的。
4.记录反应开始的时间晚了一些,是否影响k值的测定为什么答:不会影响;因为蔗糖转化反应对蔗糖为一级反应,本实验是 以ln(αt-α∞)对t作图求k,不需要α0的数值。
5.如何判断某一旋光物质是左旋还是右旋
答:根据公式[α]t℃D=α×100/Lc,在其它条件不变的情况下,α与浓度成正比。配制若干不同浓度的溶液,测定其旋光度。即可判断。
6.配制蔗糖溶液时称量不够准确或实验所用蔗糖不纯对实验有什么影响答:此反应对蔗糖为一级反应,利用实验数据求k时不需要知道蔗糖的初始浓度。所以配溶液时可用粗天平称量。若蔗糖中的不纯物对 反应本身无影影响,则对实验结果也无影响。
篇7:淀粉酶活性测定实验报告
淀粉酶活性的测定
一、研究背景及目的
酶是高效催化有机体新陈代谢各步反应的活性蛋白,几乎所有的生化反应都离不开酶的催化,所以酶在生物体内扮演着极其重要的角色,因此对酶的研究有着非常重要的意义。酶的活力是酶的重要参数,反映的是酶的催化能力,因此测定酶活力是研究酶的基础。酶活力由酶活力单位表征,通过计算适宜条件下一定时间内一定量的酶催化生成产物的量得到
淀粉酶是水解淀粉的糖苷键的一类酶的总称,按照其水解淀粉的作用方式,可分为α-淀粉酶和β-淀粉酶等。α-淀粉酶和β-淀粉酶是其中最主要的两种,存在于禾谷类的种子中。β-淀粉酶存在于休眠的种子中,而α-淀粉酶是在种子萌发过程中形成的。
α-淀粉酶活性是衡量小麦穗发芽的一个生理指标,α-淀粉酶活性低的品种抗穗发芽,反之则易穗发芽。目前,关于α-淀粉酶活性的测定方法很多种,活力单位的定义也各不相同,国内外测定α-淀粉酶活性的方法常用的有凝胶扩散法、3 ,5-二硝基水杨酸比色法和降落值法 。这3 种方法所用的材料分别是新鲜种子、萌动种子和面粉,获得的α-淀粉酶活性应该分别是延
二、实验原理
萌发的种子中存在两种淀粉酶,分别是α-淀粉酶和β-淀粉酶,β-淀粉酶不耐热,在高温下易钝化,而α-淀粉酶不耐酸,在pH3.6下则发生钝化。本实验的设计利用β-淀粉酶不耐热的特性,在高温下(70℃)下处理使得β-淀粉酶钝化而测定α-淀粉酶的酶活性。
酶活性的测定是通过测定一定量的酶在一定时间内催化得到的麦芽糖的量来实现的,淀粉酶水解淀粉生成的麦芽糖,可用3,5-二硝基水杨酸试剂测定,由于麦芽糖能将后者还原生成硝基氨基水杨酸的显色基团,将其颜色的深浅与糖的含量成正比,故可求出麦芽糖的含量。常用单位时间内生成麦芽糖的毫克数表示淀粉酶活性的大小。然后利用同样的原理测得两种淀粉酶的总活性。实验中为了消除非酶促反应引起的麦芽糖的生成带来的误差,每组实验都做了相应的对照实验,在最终计算酶的活性时以测量组的值减去对照组的值加以校正。
在实验中要严格控制温度及时间,以减小误差。并且在酶的作用过程中,四支测定管及空白管不要混淆。
三、材料、试剂与仪器
实验材料:
萌发的小麦种子(芽长1厘米左右) 仪器:
722光栅分光光度计(编号990695)
DK-S24型电热恒温水浴锅(编号L-304056)离心机(TDL-40B)
容量瓶:50ml×1,100ml×1 小台秤 研钵
具塞刻度试管:15ml×6 试管:8支 移液器 烧杯 试剂:
① 1%淀粉溶液(称取1克可溶性淀粉,加入80ml蒸馏水,加热熔解,冷却后定容至100ml); ② pH5.6的柠檬缓冲液:
A液(称取柠檬酸20.01克,溶解后定容至1L) B液(称取柠檬酸钠29.41克,溶解后定容至1L)
取A液5.5ml、B液14.5ml混匀即为pH5.5柠檬酸缓冲液;
③ 3,5-二硝基水杨酸溶液(称取3,5-二硝基水杨酸1.00克,溶于20ml 1M氢氧化钠中,加入50ml蒸馏水,再加入30克酒石酸钠,待溶解后,用蒸馏水稀释至100ml,盖紧瓶盖保存);
④ 麦芽糖标准液(称取0.100克麦芽糖,溶于少量蒸馏水中,小心移入100ml容量瓶中定容);
⑤ 0.4M NaOH
四、实验步骤
1. 酶液的制备
称取2克萌发的小麦种子与研钵中,加少量石英砂,研磨至匀浆,转移到50ml容量瓶中用蒸馏水定容至刻度,混匀后在室温下放置,每隔数分钟振荡一次,提取15-20分钟,于3500转/分离心20分钟,取上清液备用。 2.α-淀粉酶活性的测定
① 取4支管,注明2支为对照管,另2支为测定管
② 于每管中各加酶提取液液1ml,在70℃恒温水浴中(水浴温度的变化不应超过±0.5℃)准确加热15min,在此期间β-淀粉酶钝化,取出后迅速在冰浴中彻底冷却。
③ 在试管中各加入1ml柠檬酸缓冲液
④ 向两支对照管中各加入4ml 0.4M NaOH,以钝化酶的活性
⑤ 将测定管和对照管置于40℃(±0.5℃)恒温水浴中准确保温15min再向各管分别加入40℃下预热的淀粉溶液2ml,摇匀,立即放入40℃水浴中准确保温5min后取出,向两支测定管分别迅速加入4ml 0.4M NaOH,以终止酶的活性,然后准备下步糖的测定。 3. 两种淀粉酶总活性的测定
取上述酶液5ml于100ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度(稀释倍数视样品酶活性大小而定,一般为20倍)。混合均匀后,取4支管,注明2支为对照管,另2支为测定管,各管加入1ml稀释后的酶液及pH5.6柠檬酸缓冲液1ml,以下步骤重复α-淀粉酶测定的第④及第⑤的操作。
4. 麦芽糖的测定 ⑴标准曲线的制作
取15ml具塞试管7支,编号,分别加入麦芽糖标准液(1mg/ml)0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.0毫升,用蒸馏水补充至1.0ml,摇匀后再加入3,5-二硝基水杨酸1ml,摇匀,沸水浴中准确保温5min,取出冷却,用蒸馏水稀释至15ml,摇匀后用分光光度计于520nm波长下比色,记录消光值,以消光值为纵坐标,以麦芽糖含量为横坐标绘制标准曲线。 ⑵样品的测定
取15ml具塞试管8支,编号,分别加入步骤2和3中各管的溶液各1ml,再加入3,5-二硝基水杨酸1ml,摇匀,沸水浴中准确煮沸5min,取出冷却,用蒸馏水稀释至15ml,摇匀后用分光光度计于520nm波长下比色,记录消光值,根据标准曲线进行结果计算。
五、数据整理及计算
上表中前4行数据为实验的原始数据。以表中前两行数据绘制标准曲线(见下页),计算上表中第4行数据(各样品的OD值)均值,填入上第5行中,根据标准曲线的方程,计算第5行OD值所对应的麦芽糖浓度,填入最后一行,如上表。
根据以上的数据整理的结果,结合以下公式计算两种淀粉酶的活性:
淀粉酶活性(毫克麦芽糖克·1鲜重分钟·1)
(A-A)样品稀释总体积
样品重(g)5
(B-B)样品稀释总体积
淀粉酶活性(毫克麦芽糖克 1鲜重分钟1)
样品重(g)5
A——α-淀粉酶测定管中的麦芽糖浓度
A’——α-淀粉酶对照管中的淀粉酶的浓度
B——(α-+β-)淀粉酶总活性测定管中的麦芽糖浓度 B’——(α-+β-)淀粉酶总活性对照管中的麦芽糖浓度 计算结果如下:
α-淀粉酶活性(毫克麦芽糖克-1鲜重分钟-1)
(α-+β-)淀粉酶活性(毫克麦芽糖克-1鲜重分钟-1) β-淀粉酶活性-1鲜重分钟-1)
六、结果分析
七、思考题
1、酶活力测定实验的总体设计思路是什么?实验设计的关键你认为是什么?为什么? 答:利用酶的专一性或酶活力的影响因素抑制除待测酶以外的其它酶活性,通过测酶促反应的产率推算酶活力大小。
关键在于抑制其它酶的活力而不影响测定酶,这样可以减小或避免其它酶产物给测定结果带来的误差。
2、本实验最易产生对结果有较大误差影响的操作是哪些步骤?为什么?怎样的操作策略可以尽量减少误差?
答:①浸提步骤。70℃温度或15min时间控制不严格不准确则可能导致β淀粉酶未完全钝化使测得活性偏大。应严格控制温度和时间。②70℃水浴后需要立即冰浴,否则β淀粉酶复性使测得α淀粉酶活性结果偏大。③向测定管中加入NaOH时应迅速,否则酶与底物继续反应使结果偏大。
3、-淀粉酶活性测定时70℃水浴为何要严格保温15分钟?保温后为何要立即于冰浴中骤冷?
答:由于-淀粉酶不耐热,在70℃下处理一定时间可以钝化,严格保温15分钟可以达到理想的钝化效果,时间过长,-淀粉酶活性也会受到影响;时间不足,-淀粉酶钝化不完全。保温后立即骤冷是为了通过剧烈的温变改变-淀粉酶的结构以防止在随后的反应中复性,这样就保证了在随后的40℃温浴的酶促反应中-淀粉酶不会再参与催化反应。此外我认为冰浴使酶迅速降温,便于严格控制高温处理时间的长短。
4、pH5.6柠檬酸缓冲液的作用?各管于40℃水浴准确保温15分钟的作用?
答:酶实验体系的pH值变化或变化过大,会使酶活性下降甚至完全失活。加入pH5.6的缓冲液调至酶促反应的最适pH,同时稳定溶液的pH不至于在反应过程中大幅波动。 40℃水浴准确保温15分钟为调整酶促反应的最适温度
5、众多测定淀粉酶活力的实验设计中一般均采取钝化-淀粉酶的活力而测-淀粉酶和测总酶活力的策略,为何不采取钝化-淀粉酶活力去测-淀粉酶活力呢?这种设计思路说明什么?
答:β淀粉酶与α淀粉酶的催化特性是有差异的。β淀粉酶主要作用于直链淀粉的α-1,4-糖苷键,而且仅从淀粉分子外围的非还原性末端开始,切断至α-1,6-键的前面反应就停止了;而α淀粉酶则无差别地作用于直链淀粉与支链淀粉的α-1,4-糖苷键,所以β淀粉酶需要α淀粉酶淀粉支链的α-1,4-糖苷键后才能完全体现其催化能力。 此外我认为在实验中温度比酸度更易控制,钝化α淀粉酶难度远远高于β淀粉酶,而且若提高酸度钝化α淀粉酶,则回调最适pH时α淀粉酶也有可能由于复性恢复活力。
这种设计思路说明在测定酶的比活力时要综合考虑各种可能出现的酶的性质以及它们之间的联系,也要考虑到实验操作的可行性。
6、本实验中所设置的对照管的作用?它与比色法测定物质含量实验中设置的空白管有何异同?本实验可否用对照管调分光光度计的100%T?为什么?
答:消除非酶促反应(如淀粉酸性环境下加热水解)和非测定时间内的酶促反应引起的麦芽糖的生成带来的误差。
两种都是为了消除非测定部分对光的吸收,空白组是为了消除溶液中溶剂等其它组分对光的吸收,而对照管是为了消除非测量所需反应所得的多余溶质对光的吸收。
不可,因为标准曲线的确定是在空白的基础上的,得到的是OD值与麦芽糖含量的关系
7、我们所测定得到的总酶活力减去所测定得到的-淀粉酶活力是否就等于-淀粉酶活力?为什么?你的结论说明什么? 答:不等于。因为β淀粉酶和α淀粉酶作用于α-1,4糖苷键,但二者都不能水解支链的α-1,6-糖苷键,而我们所测定得到的总酶活力是二者在与R酶的共同作用下测得的酶活力,R酶能够降解支链淀粉,断裂α-1,6-糖苷键,从而增大了β淀粉酶和α淀粉酶可水解的底物浓度,使测得的总活力大于β淀粉酶和α淀粉酶单独作用的酶活力之和。 我的结论说明实验时要考虑各种酶协同作用的综合因素
八、参考文献
[1]生物化学实验指导中国农业大学生物化学实验室中国农业大学自编教材 [2]基础生物化学 赵武玲 中国农业大学出版社
篇8:关于工程材料综合实验报告_实验报告_网
关于工程材料综合实验报告
篇一:工程材料综合实验报告
一 ,实验目的
1、研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织;
2、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响,加深理解成分、组织与性能之 间的相互关系;
3、了解碳钢的热处理操作;
4、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响; 5、观察热处理后钢的组织及其变化;
6、了解常用硬度计的原理,初步掌握硬度计的使用。
二 ,实验设备及材料
1、显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等; 2、金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等;
3、三个形状尺寸基本相同的碳钢试样(低碳钢20#、中碳钢45#、高碳钢T10)
三, 实验内容
三个形状尺寸基本相同的试样分别是低碳钢、中碳钢和高碳钢,
均为退火状态,不慎混在一起,请用硬度法和金相法区分开。
1、设计实验方案:三种碳钢的热处理工艺(加热温度、保温时间、冷却方 式)
实验中对低碳钢20#、中碳钢45#、高碳钢T10进行如下表热处理
2、选定硬度测试参数,一般用洛氏硬度。 3、热处理前后的金相组织观察、硬度的测定。
4、分析碳钢成分—组织—性能之间的关系。
四 ,实验步骤:
1、观察平衡组织并测硬度:
(1) 制备金相试样(包括磨制、抛光和腐蚀); (2) 观察并绘制显微组织; (3) 测试硬度。
2、进行热处理。
3、观察热处理后的组织并测硬度:
(1)制备金相试样(包括磨制、抛光和腐蚀); (2)察并拍摄显微组织。
五 ,实验处理:
1,观察和分析铁碳合金在平衡状态下的显微组织
平衡组织一般指合金在极为缓慢冷却的条件下所得到的组织。铁碳合金在平衡状态下的显微组织,可以根据Fe-Fe3C相图来分析,从相图来看,所有碳钢和白口铸铁在室温下的显微组织均由铁素体和渗碳体所组成。但是由于碳含量的不同,结晶条件的差别,铁素体和渗碳体的相对数量、形态、分布和混合情况均不一样,因而呈现各种不同特征的组织组成物。
2、铁碳合金在室温下的组织
3、铁碳合金的成分--组织--性能关系
组织:在室温下,碳质量分数不同时,合金的组织在变化。随着碳质量分数的 增大,组织按下列顺序变化:F、F+P、P+Fe3CⅡ、P+Fe3CⅡ+Le’、Le’+Fe3CⅠ、 Fe3C。 性能:硬度主要决定于组织中组成相或组织组成物的硬度和相对数量,而受他们 的形态影响比较小,随着碳质量分数的增加,由于硬度高的Fe3C增多, 硬度低的F减少,所以合金的硬度呈直线关系增大,由全部为F的硬度 约为80HRB增大到全部为Fe3C时约800HRB。
强度是一个对组织形态很敏感的性能。随碳质量分数的增加,亚共析钢中 P增加而F高,F的强度值较低,所以亚共析钢的强度随碳质量分数的增 大而增大。减少,P的强度比较高,其大小与细密程度有关,组织越细密 则强度值越当碳质量分数超过共析成分之后,由于强度较低的Fe3CⅡ沿晶 界出现,合金强度增高变慢,到W(C)为0.9%时,Fe3CⅡ沿晶界形成完整的 网,强度迅速降低,随着碳质量分数的增加,强度继续降低。塑性变形全部由F提供,所以随碳质量分数的增加,F量不断减少时,合 金的塑性连续下降。
4、热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却,通过改变材料表面或内部的金相的组织结构来控制其性能的一种金属热加工工艺。其基本的工艺过程有退火、正火、淬火、回火。 它的特点是:只改变金属材料内部组织结构,获得所需性能,尽量避免改变零件的形状。 同样的材料经过不同的热处理方法,可以得到不同的内部组织,因此,热处理工艺可以最大限度地发挥材料的潜力。
5、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响
淬火加热温度的选择:对于亚共析钢采用Ac3+30~50°,对于共析钢和过共析钢采用Ac1+20~40°。对于亚共析钢如果淬火温度过高,奥氏体晶粒就会粗大,淬火后严重影响和降低塑性和韧性,如果淬火温度过低,奥氏体化就会不完全,淬火后会有铁素体,导致淬火硬度不够,强度降低。
对于共析钢和过共析钢,淬火温度高了,同样奥氏体晶粒就会粗大,同时碳化物溶入奥氏体过多,淬火后容易变形开裂,同时严重降低硬度和强度,如果温度低了,碳化物溶入奥氏体过少,大部分碳化物保留下来,淬火后也容易变形开裂,奥氏体化后奥氏体含碳量过低,导致淬不上火,导致淬火后马氏体硬度不够,强度降低。
篇9:土壤容重的测定的实验报告_实验报告_网
土壤容重的测定的实验报告
篇一:土壤容重的测定方法
一、 目的和要求
土壤容重又叫土壤的假比重,是指田间自然状态下,每单位体积土壤的干重,通常用g/cm3表示。土壤容重除用来计算土壤部孔隙度外,还可用于估计土壤的松紧和结构状况。本实验要求学生学习土壤寄人篱下的测定方法,掌握环刀法测定土壤容重的原理及操作步骤,掌握用容重数值计算土壤孔隙度的方法。
二、 内容和原理
用一定容积的钢制环刀,切割自然状态下的土壤,使土壤恰好充满环刀容积,然后称量并根据土壤自然含水率计算每单位体积的烘干土重即土壤容重。
三、 主要仪器设备
容积为100立方厘米的钢制环刀。
削土刀及小铁铲各一把。
感量为0.1及0.01的粗天平各一架。
烘箱、干燥器及小铝盒等。
四、 操作方法与实验步骤
在室内先称量环刀(连同底盘、垫底滤纸和顶盖)的重量,环刀容积一般为100立方厘米。
将已称量的环刀带至田间采样。采样前,将采样点土面铲平,去除环刀两端的盖子,再将环刀(刀口端向下)平稳压入土壤中,切忌左右舞动,在土柱冒出环刀上端后,用铁铲挖周围土壤,取出充满土壤的环刀,用锋利的削土刀削去环两端多余的土壤,使环刀内的土壤体积恰为环刀的容积。在环刀刀口垫上滤纸,并盖上底盖,环刀上端盖上顶盖。擦去环刀外的泥土,立即带回实验称重。
在紧靠环刀采样处,再采土10-15克,装入铝盒带回实验室内测定土壤含水量。
五、 公式
根据以下公式计算土壤容重:
环刀内干土重(g)=100环刀内湿土重/100土含水率
土壤容重(g/cm3)=环刀内干土重/环刀容积
篇二:土壤学实验报告1
课程名称:指导老师: 成绩: 实验名称: 土壤容重、比重和孔隙的测定 实验类型:操作性实验[1] 同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填) 三、主要仪器设备(必填) 五、实验数据记录和处理 七、讨论、心得
一、实验目的和要求
1)学习并掌握土壤容重、比重、孔隙度及三相比的测定与计算方法; 2)结合实验,加深对土壤容重、比重和孔隙度等量的含义的理解。
二、实验内容和原理
1)内容:利用已知体积的环刀取自然状态的土壤样品一份,烘干除去水分,测量得环刀的容
积、重量,以及土壤的重量和其含水量,则可计算出土壤的容重、孔隙度、含水率等指标。
2)原理:各项指标的计算公式:
(1)土壤容重(g/cm)= 烘干后带土环刀重—环刀重
环刀容积
(2)土壤含水率(%)=带土环刀重—烘干后带土环刀重
烘干后带土环刀重—环刀重 (3)土壤孔度(%)= (1— 容重/
比重)X100 (4)土壤比重 = 2.65 (取平均值)
三、主要仪器设备
小环刀,手柄,三角铲,游标卡尺,天平(感量0.01),电热恒温烘箱
四、操作方法和实验步骤 步骤:
二、实验内容和原理(必填) 四、操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析(必填)
五、实验数据记录和处理 1)记录:
环 刀
平均值 土 壤
2)处理:
(1)土壤容重(g/cm3)= 烘干后带土环刀重—环刀重
环刀容积
= (142.22 – 59.65)/(3.14×4.2612)=1.448 g/cm3
(2)土壤含水率(%) =带土环刀重—烘干后带土环刀重
烘干后带土环刀重—环刀重
= (165.79-142.22)×100/(142.22 – 59.65)=28.55 (3)土壤孔度(%)= (1— 容重/比重)X100 = (1—1.448/2.65)×100 =45.36
(4)三相比 = 土壤固相容积率:土壤液相容积率:土壤气相容积率
= (100-45.36):28.55:(100-28.55-(100-45.36))=54.64:28.55:16.81
六、实验结果与分析 1)实验结果:
土壤容重= 1.448 (g/cm);
质量/g 59.65 59.66 59.64 59.65
土壤+环刀/g 165.79
内径/cm 4.270 4.250 4.264 4.261
高/cm 3.54 3.56 3.55 3.55
干燥后/g 142.22
土壤含水率(%)=28.55; 土壤孔度 (%)= 45.36
三相比=土壤固相容积率:土壤液相容积率:土壤气相容积率= 54.64:28.55:16.81 2)结果分析:
①土壤容重可以反映土粒排列情况、孔度大小、土壤肥力和耕作管理状况:一般含矿物质多而结构差的土壤(如砂土),土壤容积比重在1.4-1.7之间;含有机质多而结构好的土壤(如农业土壤),在1.1-1.42之间。我组所采样的土壤容重值约为1.448 g/cm3,采集地点为环资实验楼楼下的绿化带中(绿化还未完全长好,土样中较多杂质,下方有石块),由此可见,此地的土壤含有机质较少,结构较差。
②土壤孔度是农业生产中的一个重要参数。土壤孔隙度大小取决于土壤的质地、结构和有机质的含量。一般作物适宜的孔隙度为50%左右。实验结果土壤孔度为45.35%,可知该处土壤孔度较小。
③土壤含水率测定结果为28.55%,根据季节与作物生长状态判断,含水量适合。 总之,由上述分析可得,该处土壤并不是十分理想,不大适合植物生长。
七、讨论、心得
1)在测定上述指标的过程中,许多误差是难以避免的,如:重量、体积的测量误差。但是有一些误差是可以尽量减小的,如:用环刀取土时,在不破坏土壤自然垒结状态的情况下,应使土壤充满环刀,使得土壤的体积尽量完全接近环刀的体积。 2)注意:
① 在选择实验土壤时,要先判断该土壤是否为田间自然垒结的;取时要用手柄慢慢将整个环刀压入(或敲入)土中,不可压得太实,切勿破坏土壤的自然垒结状态,; ② 挖开环刀周围的土壤,小心取出环刀,切勿使环刀内土块脱落; ③ 小心切除环刀上下的余土,使土壤刚好填满整个环圈; ④ 在取完土壤后回实验室的过程中,不可将之擩平。
实验按形式和内容可分为演示性、操作性、验证性、综合性、设计性和研究创新性等类型。 摘自:百度百科
篇三:土壤容重和孔度的测定
1 土壤容重的测定(环刀法)
土壤容重不仅用于鉴定土壤颗粒间排列的紧实度,而且也是计算土壤孔度和空气含量的必要数据。
测定土壤容重的方法很多,如环刀法、蜡封法、水银排出法等。常用的是环刀法,本法操作简便,结果比较准确,能反映田间实际情况。
方法原理 本法系利用一定体积的环刀切割未搅的自然状态的土样,使土样充满其中,称量后计算单位体积的烘干土重。
操作步骤
1.先在田间选择挖掘土壤剖面的位置,然后挖掘土壤剖面,按剖面层次,分层采样,每层重复3次。如只测定耕作层土壤容重,则不必挖土壤剖面。
2.将环刀托放在已知重量的环刀上,将环刀刃口向下垂直压入土中,直至环刀筒中充满样品为止。环刀压入时要平稳,用力一致。
3.用削土刀托放在已知重量的环刀上,将环刀刃口向下垂直压入土中,直至环刀筒中充满样品为止。环刀压入时要平稳,用力一致。
4.用削土刀切开环刀周围的土壤,取出已装满土的环刀,细心削去环刀两端多余的土,并擦净环刀外面的土。环刀两端立即加盖,以免水分蒸发。随即称重(精确到0.01g)并记录。
5.同时在同层采样处,用铝盒采样,测定土壤自然含水量。或者直接从环刀筒中取出样品,测定土壤含水量。
结果计算 按下式计算土壤容重。
d=g·100/[V·(100+W)]
式中:d—土壤容重(g/cm3)
g—环刀内湿土重(g)
V—环刀容积(cm3)
W—样品含水量(%)
此法允许平行绝对误差<0.03g/cm3,取算术平均值。
仪器设备 环刀(容积为100cm3)、环刀托、削土刀、小铁铲、铝盒、干燥器、烘箱、天平(感量0.1g和0.01g)等。
2 土壤孔度的测定
土壤孔度与土壤结构、土壤质地及土壤有机质含量有关。它们对土壤的水、肥、气、热状况和农业生产有显著影响。
总孔度的计算
土壤总孔度一般不直接测定,常由测定土壤比重和容重之后,通过计算间接求得。也可
以在没有比重或不用比重值的情况下,直接用容重(d)通过经验公式计算出土壤总孔度(Pt%)。
Pt%=93.947-32.995d
在工作中为了方便起见,可按上式计算出常用容重范围的土壤孔度,查对下表即可。
土壤总孔度查对表
d
d 0.00 0.01 0.02 0.03 0.01 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7 70.85 70.52 70.19 69.86 69.53 69.20 68.87 68.54 68.21 67.88 67.55 67.22 66.89 66.56 66.23 65.90 65.57 65.24 64.91 64.58 64.25 63.92 63.59 63.26 62.93 62.60 62.27 61.94 61.61 61.28 60.95 60.62 60.29 59.96 59.63 59.30 58.97 58.64 58.31 57.88 57.65 57.32 56.99 56.66 56.33 56.00 55.67 55.34 55.01 54.68 54.35 54.02 53.69 53.36 53.03 52.70 52.37 52.04 51.71 51.38 51.05 50.72 50.39 50.06 49.73 49.40 49.07 48.74 48.41 48.08 47.75 47.42 47.09 46.76 46.43 46.10 45.77 45.44 45.11 44.79 44.46 44.13 43.80 43.47 43.14 42.81 42.48 42.12 41.82 41.49 41.16 40.83 40.50 40.17 39.84 39.51 39.18 38.85 38.52 38.19 37.86 37.53 37.20 36.87 36.54 36.21 35.88 35.55 35.22 34.89 注:表中第一纵行(d值)为容重,第一横行(d值)为容重的第二位小数。
使用上表时,依一般对数表的方法即能查出某一容重的总孔度值,而不需要按经验公式计算。
查表举例:d=0.87时,Pt=65.24%
d=1.10时,Pt=57.65%
d=1.72时,Pt=37.20%
毛管孔度的测定(环刀法)
1.操作步骤
(1)用环刀在野外采取原状土(方法同容重)。
(2)将环刀有孔并垫有滤纸的一端放入盛薄层水的搪瓷托盘内,瓷盘内水深保持在2—3mm内,浸水时间:砂土4—6小时,粘土8—12小时或更长时间。
(3)环刀中土样吸水膨胀后,用刮土刀削去胀到环刀外面的土样,并立即称重,准确至0.1g。
(4)称重后,从环刀中取出4—5g,放入铝盒中,测定土样吸水后的含水率,以换算环刀中烘干土重。
2.结果计算。毛管孔度可用下式计算:
PC%=W/V×100
式中:Pc%—土壤毛管孔度(容积%)
W—环刀筒内土壤所保持的水量,相当于水的容积(cm3);
V—环刀筒内容积(cm3)。
本测定进行3—4次平行测定,重复误差不得大于1%,取算术平均值。
3.仪器设备:瓷盘、滤纸、铝盒、环刀(100cm3)、烘箱、干燥器、刮土刀等。 通气孔度的计算 土壤通气孔度可用下式计算:
Pc%=Pt%-Po%
式中:Pc%—土壤通气孔度(%);
Pt%—土壤总孔度(%);
Po%—土壤毛管孔度(%).
篇10:常用金属材料显微组织观察实验报告
一、实验目的
1.观察各种常用合金钢,有色金属和铸铁的显微组织。
2.分析这些金属材料的组织和性能的关系及应用。
二、金属材料的显微组织观察及分析
1.几种常用合金钢的显微组织
合金钢依合金元素含量的不同,可分为三种:合金元素总量小于5%的称为低合金钢;合金元素为5~10%的称为中合金钢;合金元素大于10%的称为高合金钢。
1)一般合金结构钢、合金工具钢都是低合金钢。由于加入合金元素,铁碳相图发生一些变动,但其平衡状态的显微组织与碳钢的显微组织并没有本质的区别。低合金钢热处理后的显微组织与碳钢的显微组织也没有根本的不同,差别只是在于合金元素都使C曲线右移(除Co外),即以较低的冷却速度可获得马氏体组织。40Cr钢经调质处理后的显微组织是回火索氏体。GCrl5钢(轴承钢)840℃油淬低温回火试样的显微组织,与T12钢780℃水淬低温回火试样的显微组织也是一样的,都得到回火马氏体+碳化物十残余奥氏体组织。
图1、16Mn-淬火-x400
16Mn钢属于碳锰钢,碳的含量在0.16%左右。16Mn钢的合金含量较少,焊接性良好,焊前一般不必预热。加入合金元素锰,使C曲线右移,在淬火处理后,组织为马氏体组织。但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大,所以在低温下(如冬季露天作业)或在大刚性、大厚度结构上焊接时,为防止出现冷裂纹,需采取预热措施。
图2、16Mn-正火-x400
16Mn属于低碳钢,碳含量
16
Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢。广泛应用于各种板材、钢管。
图3、65Mn-等温淬火-400
65Mn,锰提高淬透性,但Mn含量过大会导致过热现象。
特性:经热处理后的综合力学性能优于碳钢,65Mn 钢板强度、硬度、弹性和淬透性均比65号钢高。但有过热敏感性和回火脆性。
1
应用:用作小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条,也可制作弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧及冷拔钢丝冷卷螺旋弹簧。
图4、等温淬火-30CrMnSi-x400
30CrMnSi是高强度调质结构钢。组织形貌,保持马氏体位向的回火索氏体,并出现极少量的铁素体。
特性:具有很高的强度和韧性,淬透性较高,冷变形塑性中等,切削加工性能良好。有回火脆性倾向,横向的冲击韧性差。焊接性能较好,但厚度大于3mm时,应先预热到150℃,焊后需热处理。一般调质后使用。
用途:多用于制造高负荷、高速的各种重要零件,如齿轮、轴、离合器、链轮、砂轮轴、轴套、螺栓、螺母等,也用于制造耐磨、工作温度不高的零件,变载荷的焊接构件,如高压鼓风机的叶片、阀板以及非腐蚀性管道管子
图5、GCr15-x400
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GCr15是滚动轴承钢,是一种常用的高铬轴承钢,具有高的淬透性,热处理后可获得高而均匀的硬度。GCr15经淬火回火处理后,组织为马氏体+残余奥氏体+碳化物。
特性:综合性能良好.球化退火后有良好的切削加工性能.淬火和回火后硬度高而且均匀,耐磨性能和接触疲。劳强度高,热加工性能好。含有较多的合金元素,价格比较便宜。但是白点敏感性强,焊接性能较差。
用途:用于制作各种轴承套圈和滚动体。例如:制作内燃机、电动机车、通用机械,以及高速旋转的个高载荷机械传动轴承的钢球、滚子和套圈。除做滚珠、轴承套圈等外,有时也用来制造工具,如冲模、量具。
图6、Cr15-上贝+M-x400
性能:冷变形塑形高,焊接性良好,在退火状态下可切削性甚好
应用:这种钢主要用来制造工作速度较高而断面不大(≤30mm),但心部要求较高强度及韧性而表面耐磨的渗碳零件,如齿轮、凸轮、滑阀、活塞、衬套、曲柄销、活塞销、活塞环、联轴节、轴、轴承圈等。此外,这种钢也可以用作低碳马氏体淬火钢,用来制造对变形要求不严、但要求强度、韧性的零件。
图7、铸态-2GMn13-x400
高锰钢(high manganese steel)是指含锰量在10%以上的合金钢。
性能:高锰钢的铸态组织通常是由奥氏体、碳化物和珠光体所组成,有时还含有少量的磷共晶。碳化物数量多时,常在晶界上呈网状出现。因此铸态组织的高锰钢很脆,无法使用,需要进行固溶处理。
用途:高锰钢是专为重工业提供使用的一种防磨钢材,应用领域包括采石、采矿、挖掘、煤炭工业、铸造和钢铁行业等。
图8、水韧处理-2GMn13-x400
水韧处理:碳化物数量多时,常在晶界上呈网状出现。因此铸态组织的高锰钢很脆,无法使用,需要进行固溶处理。通常使用的热处理方法是固溶处理,即将钢加热到1050~1100℃,保温消除铸态组织,得到单相奥氏体组织,然后水淬,使此种组织保持到常温。热处理后钢的强度、塑性和韧性均大幅度提高,所以此种热处理方法也常称为水韧处理。
用途:水韧处理后,碳化物减少,高锰钢是专为重工业提供使用的一种防磨钢材, 应用领域包括采石、采矿、挖掘、煤炭工业、铸造和钢铁行业等。