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最大氣泡法測

乙醇橫截面積黃燕軍實驗目的掌握最大氣泡法測定表面張力的原理和技術；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、表面自由能和表面吸附量關系的理解；計算乙醇分子的橫截面積實驗原理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)擠促成液體的最小面積。增大液體的表面積必須要反抗分子的內(nèi)向力而作功。在溫度、壓力、組成不變的條件下，增加單位表面積，系統(tǒng)的吉布斯能變化值，稱為表面吉布斯能σ，單位為J·m－2或：dGT,p,nB＝σdAσ＝(?G)

T,p,nB?A表面吉布斯能σ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，作用于液體表面上單位直線長度上的表面收縮力，稱為表面張力σ，其單位是N·m－1δW'＝Fdx＝dGT,p,nB＝σdA＝σ(2ldx)

σ＝F/2l液體單位表面的表面能和它的表面張力在數(shù)值上是相等的。但定義及單位不同，是同一問題的不同說法。測定儀器若毛細管管徑較小，毛細管口形成的氣泡可視為球形。附加壓力?p與溶液的表面張力及毛細管管徑有關。在同一設備中，以水做標準，有：?p＝2σrσ水＝σ溶液?p水?p溶液r＝2σ?p影響表面張力的因素物質(zhì)性質(zhì)溫度液體中加入的物質(zhì)種類及濃度當加入溶質(zhì)后，液體的表面張力要發(fā)生變化，用吉布斯(Gibbs)公式表示：(dσ/dc)T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Γ＝－c(dσ)TRTdc正吸附(dσ/dc)T<0，Г>0：溶質(zhì)能減少溶劑的表面張力，此時溶液表面層的濃度大于內(nèi)部的濃度。

負吸附(dσ/dc)T>0，Г<0：溶質(zhì)能增加溶劑的表面張力，此時溶液表面層的濃度小于內(nèi)部的濃度。當溶劑的布滿一層被吸附的分子時，該吸附達到了最大吸附量，此時有：該分子的橫截面積為：c＝c＋1ΓΓ∞K?！轆＝1Γ∞NA儀器及試劑表面張力測定儀、數(shù)字式微壓差計、漏斗、蒸餾水瓶、滴管、移液管、容量瓶、吸球、溫度計、無水乙醇、蒸餾水測定水的?p；配制系列乙醇溶液；測定系列乙醇溶液的?p；作σ—c圖，求出各濃度的(dσ/dc)T；求出各濃度的Γ值；作c/?！猚圖，求出?！蓿挥嬎阋掖挤肿拥臋M截面積A溶液配制相關常數(shù)作圖獲得(dσ/dc)T的方法示意將σ—c圖實驗

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