最大氣泡法測表面張力

1、最大氣泡法測最大氣泡法測乙醇橫截面積乙醇橫截面積黃燕軍黃燕軍實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆兆畲髿馀莘y定表面張力的原理和掌握最大氣泡法測定表面張力的原理和技術(shù)；技術(shù)；通過對不同濃度乙醇溶液表面張力的測通過對不同濃度乙醇溶液表面張力的測定，加深對表面張力、表面自由能和表定，加深對表面張力、表面自由能和表面吸附量關(guān)系的理解；面吸附量關(guān)系的理解；計(jì)算乙醇分子的橫截面積計(jì)算乙醇分子的橫截面積實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理液體表面層的分子受到垂直于液面并指向液體液體表面層的分子受到垂直于液面并指向液體內(nèi)部的不平衡力。吸引力使表面上的分子向內(nèi)內(nèi)部的不平衡力。吸引力使表面上的分子向內(nèi)擠促成液體的最小面積。擠促成液體的最小面積。增大

2、液體的表面積必須要反抗分子的內(nèi)向力而作功。增大液體的表面積必須要反抗分子的內(nèi)向力而作功。在在溫度溫度、壓力壓力、組成不變組成不變的條件下，的條件下，增加單位表面積增加單位表面積，系統(tǒng)的，系統(tǒng)的吉布斯能變化值吉布斯能變化值，稱為表面吉布斯能，稱為表面吉布斯能，單，單位為位為Jm2或：或：dGT,p,nBdA(G) T,p,nBA表面吉布斯能表面吉布斯能的另一種提法叫表面張力。的另一種提法叫表面張力。在指定溫度、壓力、組成不變的條件下，作用于液體在指定溫度、壓力、組成不變的條件下，作用于液體表面上單位直線長度上的表面收縮力，稱為表面張力表面上單位直線長度上的表面收縮力，稱為表面張力，其單位是，其單

3、位是Nm1WFdx dGT,p,nBdA(2ldx) F/2l液體單位表面的表面能和它的表面張力在數(shù)值上是相液體單位表面的表面能和它的表面張力在數(shù)值上是相等的。但定義及單位不同，是同一問題的不同說法。等的。但定義及單位不同，是同一問題的不同說法。測定儀器測定儀器若毛細(xì)管管徑較小，毛細(xì)管口形成的氣泡可視若毛細(xì)管管徑較小，毛細(xì)管口形成的氣泡可視為球形。為球形。附加壓力附加壓力p與溶液的表面張力及與溶液的表面張力及毛細(xì)管管徑有毛細(xì)管管徑有關(guān)。關(guān)。在同一設(shè)備中，以水做標(biāo)準(zhǔn)，有：在同一設(shè)備中，以水做標(biāo)準(zhǔn)，有：p2r水水溶液溶液p水水p溶液溶液r2p影響表面張力的因素影響表面張力的因素物質(zhì)性質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)溫度

4、溫度液體中加入的物質(zhì)種類及濃度液體中加入的物質(zhì)種類及濃度當(dāng)加入溶質(zhì)后，液體的表面張力要發(fā)生變化，當(dāng)加入溶質(zhì)后，液體的表面張力要發(fā)生變化，用吉布斯用吉布斯 (Gibbs)公式表示：公式表示：(d/dc)T稱為表面活度：稱為表面活度：溶質(zhì)濃度的變化造成的液體表面張力的變化溶質(zhì)濃度的變化造成的液體表面張力的變化c(d)TRTdc正吸附正吸附(d/dc)T0：溶質(zhì)能減少溶劑的表面張力，此：溶質(zhì)能減少溶劑的表面張力，此時(shí)溶液表面層的濃度大于內(nèi)部的濃度。時(shí)溶液表面層的濃度大于內(nèi)部的濃度。 負(fù)吸附負(fù)吸附(d/dc)T0，0：溶質(zhì)能增加溶劑的表面張力，此：溶質(zhì)能增加溶劑的表面張力，此時(shí)溶液表面層的濃度小于內(nèi)部

5、的濃度。時(shí)溶液表面層的濃度小于內(nèi)部的濃度。當(dāng)溶劑的布滿一層被吸附的分子時(shí)，該吸附達(dá)當(dāng)溶劑的布滿一層被吸附的分子時(shí)，該吸附達(dá)到了最大吸附量，此時(shí)有：到了最大吸附量，此時(shí)有：該分子的橫截面積為：該分子的橫截面積為：cc1KA1NA儀器及試劑儀器及試劑表面張力測定儀、數(shù)字式微壓差計(jì)、漏斗、蒸表面張力測定儀、數(shù)字式微壓差計(jì)、漏斗、蒸餾水瓶、滴管、移液管、容量瓶、吸球、溫度餾水瓶、滴管、移液管、容量瓶、吸球、溫度計(jì)、無水乙醇、蒸餾水計(jì)、無水乙醇、蒸餾水測定水的測定水的p；配制系列乙醇溶液；配制系列乙醇溶液；測定系列乙醇溶液測定系列乙醇溶液的的p；作作c圖，求出各濃度的圖，求出各濃度的(d/dc)T ；求出各濃度的求出各濃度的值；值；作作c/ c圖，求出圖，求出；計(jì)算乙醇分子的橫截面積計(jì)算乙醇分子的橫截面積A溶液配制溶液配制相關(guān)常數(shù)相關(guān)常數(shù)作圖獲得作圖獲得(d/dc)T的方法示意的方法示意將將c圖實(shí)驗(yàn)點(diǎn)連成圖實(shí)驗(yàn)點(diǎn)連成平滑的曲線；平滑的曲線；