做物理化学实验时影响恒温水浴槽的常见因素都有哪些

实验部分

            1 2 实验设计

      根据恒温水浴槽的灵敏度测定的影响因素确定因素水平表。由于水浴温度、搅拌速度、加热方式均为 2个水平， 但回差值却有 5个水平， 所以该实验属于不同水平的正交设计[ 2- 3]。可根据实际情况采取拟水平法拟出相同的水平数， 如表 1所示。

      表 1 恒温水浴槽灵敏度测定的因素水平表因素水平水浴温度/搅拌速度/ （ r m in- 1）升温速度/ （ m in- 1）回差值1 48 1 000 1 0 0 12 40 1 300 0 5 0 23 48 1 000 1 0 0 34 40 1 300 0 5 0 45 48 1 000 1 0 0 5注:升温速度为 1 /min时， 仪器上标明为！强加热 ， 升温速度为 0 5/m in时， 仪器上标明为 ！ 弱加热 ； 搅拌速度为 1 300 r/m in 时， 仪器上标明为！ 快搅拌 ， 搅拌速度为 1 000 r/m in时， 仪器上标明为 ！ 慢搅拌 。

      根据表 1所确定的实验因素、水平， 选用 L25（ 56） 正交设计表进行实验。

      1 3 实验方法

      按照表 2中的实验号顺序， 在不同的实验条件下测出恒温水浴槽稳定后 30m in内的温度值， 每分钟读一次温度值[ 4]。在每组数据中找出重复性好的温度zui大值 tma x和温度zui小值 tm in，依下式求出恒温水浴槽的灵敏度 tr[ 5- 6]。

      tr= （ tm ax- tm ni） /2

      利用正交设计实验常用的极差分析方法， 计算出各种水平下平均灵敏度， 并计算出同一因素下的灵敏度极差 （ R）。

      2 结果与分析

      2 1 恒温水浴槽灵敏度测定结果按 L25（ 56）正交设计表进行实验， 测得恒温水浴槽的灵敏度如表 2所示。

      2 2 恒温水浴槽灵敏度测定的*条件分析

      2 2 1 影响因素分析

      由表 2中的极差 （R）的数据可知， 4个因素对恒温水浴槽的灵敏度影响的主次顺序是: D > C> A> B， 即回差值的变化对灵敏度的测定影响zui大； 加热方式和水浴温度其次， 且二者对灵敏度的测定影响程度相当； 搅拌方式对灵敏度的测定影响zui小。究其原因， 在恒温水浴槽灵敏度的测定过程中， 较大的回差值会导致较明显的热滞后现象 （包括加热热滞后和停止加热热滞后 ）， 这将直接导致灵敏度的测定值偏大； 加热方式和水浴温度只会产生较弱的热滞后现象， 故而对灵敏度的测定影响较小； 搅拌则是使恒温水浴槽中的浴液 （本实验中为水 ）受热均匀， 促使浴场中处处温度一致， 还可在一定程度上消除热滞后现象， 所以对灵敏度的测定影响zui小。