最大气泡法课件

1、化 学实 验 教 学 中 心 最大气气泡法 化 学实 验 教 学 中 心 . . 1）测定不同浓度的乙醇水溶液的表面张力，根据吉布 斯（Gibbs） 吸附公式计算溶液的表面吸附量和乙 醇分子的横截面积。 2）通过气泡最大压力的测定，进一步了解表面张力的 性质以及表面张力和吸附的关系。 3）掌握用最大泡压法测定表面张力的原理和技术。 实验目的实验目的 化 学实 验 教 学 中 心 . . 实验原理实验原理 由于溶质分子的存在，表面浓度与溶液内部不同的现 象叫做溶液的表面吸附。 用热力学方法导出了溶液表面张力随浓度变化率与表 面吸附量之间的关系式。对两组分的稀溶液： dc d RT c? ? 本实

2、验就是测定不同浓度溶液的表面张力，从 c曲线上求出不同浓度的吸附量，再从 c 曲线 上求出 ，进而计算溶质分子的横截面积A 式中：为单位表面上被吸附物质的量（单位： mol/cm 2 ），c为 物质的量浓度。 在 c曲线上任选一点i作切线，可得该点所对应的浓度的斜率， 再由上式可求得不同浓度下的值。 化 学实 验 教 学 中 心 . . 朗谬尔（langmair）提出吸附量与浓度c的关系可表示 为： ? ? ? ? ? ?k cc1 c作图，直线斜率的倒数为 如果以N代表1m 2 表面上溶质的分子数，则： 式中L为阿伏加得罗常数。那么每个分子在表面上 所占得面积为：A=1/ .L LN? ?

3、LN? ? 化 学实 验 教 学 中 心 . . ? 本实验用最大泡压法测定乙醇水溶液的表面张力。 ? 根据拉普拉斯（laplace）公式： r P MAX ?2 ? 对两种溶液的表面张力为1和2用同一支毛细管测定 时。可得： )2( )1 ( m ax m ax 21 P P ? 如果以测定某已知表面张力的液体（如水）作标准， 则另一溶液的表面张力，可迅速测定其Pmax求出。即 对同一毛细管，有： ) 1 ( ) 1 ( )2( max max max 2 1 Pk P P ? ? ? ? 式中,k 毛细管常数,其值可由 2及实验数据Pmax (2)求得. 化 学实 验 教 学 中 心 .

4、. 实验步骤 1、具体操作方法 1） 溶液的配制。用称重法粗略配制5、10 、15 、20、25、30、35、40的乙醇水溶液待 用。 2）DP A精密数字压力计的调节与使用 3）仪器常数k值的测定 4）不同浓度的乙醇水溶液表面张力的测定 5）不同浓度乙醇水溶液折光率的测定 化 学实 验 教 学 中 心 . . 2 、 、注意事项 测定时气泡逸出的速度不能太快。以每分钟812 个为宜。 3 、 提问 1） 在测定中如果毛细管插入溶液内部对 结果有无影响，为什么？ 2） 在测定中为什么要读取最大压力值？ 化 学实 验 教 学 中 心 . . 实验总结实验总结 1 1 、数据处理 1）测定纯水的Pmax ，计算毛细管常数k值。水的表 面张力见附录。 2）根据不同浓度的折光率，由乙醇浓度折光率 工作曲线上确定其准确浓度（工作曲线可由实验室 提供）。 3 ）计算各溶液的表面张力。 4 ）作 c图，在曲线上取810个点，分别作出 曲线，并求其斜率。 5 ）计算各浓度的吸附量，作 c图，由直线斜率 求出，并计算分子截面积AB值. 化 学实 验 教 学 中 心 . . 1）毛细管必须用洗液洗涤干净。 2 、讨论 化 学实 验 教 学 中 心 . . 1）研究型 用此方法可以测定许多有机物液体的表面张力。 2