最大泡压 靳平宁.ppt

* 液表面张力的测定 —最大气泡法 主 讲：靳平宁 Tel* 实验目的 1、理解测定表面张力的原理 2、掌握一种测定表面张力的方法 3、掌握数据处理的一些基本技巧 * 一方面，受到液体内层的邻近分子的吸引 (1) 液体的内部: 任何分子周围的吸引力是平衡的。 (2) 液体的表面： 另一方面，受到液面外部气体分子的吸引，前者的作用要比后者大 因此在液体表面层中，每个分子都受到垂直于液面并指向液体内部的不平衡力（如图左图所示） 实验原理 * (3)物体表面分子和内部分子所处的境遇不同，表面层分子受到向内的拉力，所以液体表面都有自动缩小的趋势.这种力叫表面张力σ 影响因素：温度，溶质种类，溶液浓度 * (4) 吉布斯吸附等温公式 为表面吸附量(mol.m-2)， σ为表面张力（J.m-2）。 表示在一定温度下表面张力随浓度的改变率。 正吸附作用 0， Г0 溶质能增加溶剂的表面张力，溶液表面层的浓度大于内部的浓度 * 负吸附作用 0， Г0 溶质能降低溶剂的表面张力，溶液表面层的浓度小于内部的浓度 气泡形成过程 （5）在气泡形成的过程中，由于表面张力的作用，凹液面产生一个指向液面外的附加压力△P，因此有以下关系： P大气 = P系统 + △P * （7）附加压力与表面张力成正比，与气泡的曲率半径R成反比 R=r时，附加压力最大 （8）用已知表面张力的液体作为标准，可以测得仪器常数K，从而可以测定其它求知液体的表面张力。 * 仪器和试剂 最大气泡法表面张力测定装置 * 实验步骤 1、粗略配制5% 、 10% 、 15% 、 20% 、 25% 、 30% 、 35% 、 40%的乙醇溶液。将仪器洗涤干净，并安装装置。 2、样品管中装入蒸馏水，使液面与毛细管端面相切，注意保持毛细管与液面垂直。打开活塞，均匀放出单气泡。记录压力计最大值，重复三次，求出水的△P的平均值，计算毛细管常数K。 * 3、同法测不同质量分数乙醇水溶液（从小到大浓度）的△P的平均值。 4. 根据附表数据作出浓度—折光率标准工曲线。用阿贝折光仪测定各质量分数乙醇的折光率，从工作曲线上找出其对应的准确浓度。 * 数据记录与处理 （1）毛细管常数测定 （2）利用公式计算毛细管常数 △P σ（N·） K 1 2 3 平均 * （3）由乙醇溶液的实验数据计算各溶液的表面张力，并作σ—C曲线。 （4）计算浓度为18%时的溶液表面吸附量 σ * 注意事项 1．在测量时，管要竖直，管内水柱中不能有空气泡。 2．实验中要保持水和管的清洁，不能用手接触水、毛细管的下半部和容器内侧。每次实验前要将毛细管先浸在洗净剂水溶液中，然后用清水充分冲洗，容器内壁也进行同样处理。油污和杂质都会引起水的表面张力改变。