最大起泡法测定液体的表面张力实用教案

1、会计学1最大起泡最大起泡(q po)法测定液体的表面张力法测定液体的表面张力第一页，共11页。gl体相分子体相分子(fnz)： 液体有自动收缩液体有自动收缩(shu su)表面而呈球形的趋表面而呈球形的趋势。势。自由移动不消耗功自由移动不消耗功表面分子：表面分子：纯液体和其蒸气组成的体系纯液体和其蒸气组成的体系,BT P nGA )m(J2比表面自由能比表面自由能（表面张力）（表面张力）（1）溶液的界面吸附）溶液的界面吸附第1页/共11页第二页，共11页。溶液溶液(rngy)活度活度溶液：溶液： 体系体系(tx)可调节溶质在表面相的浓度可调节溶质在表面相的浓度来降低表面自由能。来降低表面自由能

2、。表面吸附表面吸附(xf):表面层与体相浓度不相同的现象。表面层与体相浓度不相同的现象。恒温下的恒温下的Gibbs吸附方程：吸附方程：()TaRTa 溶质的表面吸附量mol m2/() (7-64)/Tc cRTc c 第2页/共11页第三页，共11页。 0 0，正吸附，正吸附, ,溶液表面张力溶液表面张力(bi(biominzhominzhnl)nl)降降低：表面活性物质低：表面活性物质00，负吸附，负吸附, , 溶液表面张力升高溶液表面张力升高(sh(shn n o): o): 非非表面活性物质表面活性物质浓度达一定值，溶液界面形成浓度达一定值，溶液界面形成(xngchng)饱和单分子层吸

3、饱和单分子层吸附附（2）最大气泡压力法测定表面张力的原理）最大气泡压力法测定表面张力的原理第3页/共11页第四页，共11页。 将待测液体装于表面张力仪，使毛细管的端面与将待测液体装于表面张力仪，使毛细管的端面与液面相切。液面相切。 打开滴液漏斗的活塞，使水缓慢滴下而降低系统打开滴液漏斗的活塞，使水缓慢滴下而降低系统的压力的压力(yl)，毛细管内的液面上受到一个比样品管，毛细管内的液面上受到一个比样品管内的液面上稍大的压力内的液面上稍大的压力(yl)。 当压力当压力(yl)差在毛细管端面上产生的作用稍大于差在毛细管端面上产生的作用稍大于毛细管口液体的表面张力时，气泡就从毛细管口被毛细管口液体的表

4、面张力时，气泡就从毛细管口被压出，这个最大的压力压出，这个最大的压力(yl)差可由差可由U型管压力型管压力(yl)计上读出。计上读出。第4页/共11页第五页，共11页。U形示压计两端形示压计两端(lin dun)汞柱的高度差汞柱的高度差毛细管端口形成毛细管端口形成(xngchng)的半球形气泡承受的的半球形气泡承受的最大压力差最大压力差2pg hr 若用同一支毛细管和压力计，在相同温度若用同一支毛细管和压力计，在相同温度(wnd)下测定两种液体的表面张力，有下测定两种液体的表面张力，有1100hh 毛细管曲率半径毛细管曲率半径11010hK hh 毛细管常数毛细管常数第5页/共11页第六页，共

5、11页。饱和饱和(boh)吸吸附量附量（3）求乙醇）求乙醇(y chn)的分子截面积的分子截面积1kckc 11 (7-68)ck cc 作作 图图，由由直直线线斜斜率率求求求乙醇求乙醇(y chn)分子截分子截面积面积1 (7-69)L 第6页/共11页第七页，共11页。（1） 测定测定(cdng)毛细管常数毛细管常数K. 将蒸馏水装于带支管的毛细管，使毛细管的端面将蒸馏水装于带支管的毛细管，使毛细管的端面与液面相切，打开滴液漏斗的活塞，使水缓慢滴下与液面相切，打开滴液漏斗的活塞，使水缓慢滴下而降低系统的压力，气泡均匀逸出，读取而降低系统的压力，气泡均匀逸出，读取U形压力形压力计两臂最大高度

6、差。计两臂最大高度差。（2）测定）测定(cdng)不同浓度乙醇溶液的表面张力不同浓度乙醇溶液的表面张力 配制浓度分别为配制浓度分别为0.02，0.05，0.10，0.15，0.20，0.25，0.30，0.35，0.50mol.L-1 正丁醇溶液各正丁醇溶液各50ml。按（。按（1）步骤测定）步骤测定(cdng)表面张力。表面张力。第7页/共11页第八页，共11页。(1) 记录实验温度，大气压，以及记录实验温度，大气压，以及(yj)蒸馏水和蒸馏水和不同浓度乙醇溶液的的不同浓度乙醇溶液的的h。(2) 按式（按式（7-66）计算）计算(j sun)毛细管常数毛细管常数K。不同温度下纯水的表面张力见

7、附录不同温度下纯水的表面张力见附录14。(3) 按式（按式（7-66）计算不同浓度乙醇溶液的表）计算不同浓度乙醇溶液的表面张力。面张力。第8页/共11页第九页，共11页。/dd /(4)c cc cc c 作作 / / 曲曲线线，在在曲曲线线上上分分别别取取为为0.030.03， 0.05 0.05，0.100.10，0.150.15，0.200.20，0.300.30，0.400.40的的点点作作 切切线线，求求切切线线斜斜率率。由（由（7-64）式计算不同浓度溶液的吸附量）式计算不同浓度溶液的吸附量i cc（5）作作，确定饱和吸附量，确定饱和吸附量，由（，由（7-69）计算乙醇分子截面积。计算乙醇分子截面积。第9页/共11页第十页，共11页。用最大气泡压力法测定溶液的表面张力时，为什么用最大气泡压力法测定