Versuch 2 und 5 [pdf]

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Messtechnik Versuch 2 und 5 Gruppe H Kapitel 1 „Glührückstand von Papier“ 1 Allgemeiner Teil 1.1 Aufgabenstellung Für ein Papier ist der Glührückstand zu bestimmen. Dabei ist der Teil als Glührückstand zu bezeichnen, der nach dem Verbrennen der Papierprobe bei einer festgelegten Temperatur bis zur Gewichtskonstanz verblieben ist. Der Glührückstand bezieht sich auf eine ofentrockene Probe und wird als Massenanteil in % angegeben. Aus diesem Grund wird eine Papierprobe, die anschließend zur Berechnung herangezogen wird, im Ofen getrocknet. 1.2 Versuchsdurchführung Vor der Versuchsdurchführung wir das zu prüfende Papier auf eine Geometrie von (3 x 3) mm zerkleinert. Es werden 2 Papierproben zu je einer Masse von 1 Gramm abgewogen. Die beiden für den Versuch notwendigen Keramikschalen werden leer gewogen (mT). Anschließend wird je Schale eine Papierprobe hinein gefüllt und es folgt eine erneute Messung der Masse (GP) in Gramm (g). Eine Probe wird in den Schnellverascher gestellt, die andere in den auf 100 °C erhitzen Ofen. Der Schnellverascher wird auf einer Leistung von 50 % und 80 min gestellt und gestartet. Der Deckel des Veraschers wird geschlossen. Nach 20 min ist die Verkohlungsphase abgeschlossen und der Leistungsregler wird auf 100 % gestellt. Somit wird die notwendige Temperatur von 900 °C erreicht. Nach Ablauf der Versuchsdauer von 80 min werden beide Proben (Schnellverascher und Ofen) zum Abkühlen in den Exsikkator gestellt. Nach einer Abkühlphase von 30 min wird die Masse (GA) je Probe mit der Präzisionswaage bestimmt. 1.3 Messgeräte und Zubehör Für die Durchführung dieses Versuches werden folgende Messgeräte und Materialien benötigt: - Schalen aus Keramik - Elektrischer Ofen - Schnellverascher - Exsikkator mit Silicagel als Trocknungsmittel - Analysewaage - 2 g Papierproben mit einer Geometrie von (3 x 3) mm 1.4 Messgrößen und Parameter GR …Glührückstand in Prozent mT …Masse des leeren Tiegels in g GP …Masse der Tiegels mit Papierprobe in g GA …Masse des Tiegels mit Asche in g GT …Masse des Tiegels nach Trocknung in g …Massenanteil der ofentrockenen Probe in Prozent GOT 4
Messtechnik Versuch 2 und 5 Gruppe H 2 Messwerte Masse leerer Tiegel in g mT Masse leerer Tiegel in g mT Masse Tiegel mit Papier in g GP Masse Tiegel mit Asche in g GA GA - mT GP - mT Glührückstand in % GR 17,65 18,67 17,81 0,16 1,01 15,40 Masse Tiegel mit Papier in g GP Masse Tiegel nach Trocknung in g GT GT - mT GP - mT 5 GP - mT Glührückstand in % GR (Korrigiert) (Korrigiert) 0,97 16,10 Massenanteil der ofentrockenen Probe GOT in % 15,26 16,26 16,22 0,96 1,00 95,60 3 Auswertung 3.1 Verwendete Formeln Glührückstand GR in Prozent GA − mT GR = ⋅100% GP − mT Massenanteil der ofentrockenen Probe GOT GT − mT GOT = ⋅100% GP − mT Korrigierter Glührückstand GR in Prozent GA − mT GR = ⋅100% ( G −m ) ⋅G P T OT 3.2 Ergebnisse Glührückstand des gemessenen Papiers: 17,81g−17,65 g GR = ⋅ 100% = 15,40% 18,67 g−17,65 g Korrektur des Ergebnisses durch Bezugnahme auf die ofentrockene Probe: 17,81g−17,65 g GR = ⋅ 100% = 16,10% (18,67 g−17,65 g) ⋅0,956 4 Diskussion der Ergebnisse Der Glührückstand des Papiers beträgt rund 16 %. Dadurch, dass bei der Veraschung eine Temperatur von 900 °C erreicht wird und somit alle organischen Bestandteile des Papieres wie Cellulose etc. sich verflüchtigen, kann die Aussage getroffen werden, dass die verbliebenen Bestandteile anorganischer Natur sind. In der Regel handelt es sich hierbei um Füllstoffe, die dem Papier beim Gießprozess beigemischt werden.
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