《大起泡法測(cè)定液體的表面張力》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《大起泡法測(cè)定液體的表面張力(12頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、最大氣泡壓力法測(cè)定溶液表面張力 1. 實(shí) 驗(yàn) 目 的測(cè) 定 不 同 濃 度 乙 醇 溶 液 的 表 面 張 力 , 考 察 吸 附量 與 濃 度 的 關(guān) 系 。了 解 表 面 張 力 、 表 面 自 由 能 的 意 義 以 及 與 溶 液界 面 吸 附 的 關(guān) 系 。掌 握 最 大 氣 泡 壓 力 法 測(cè) 定 表 面 張 力 的 原 理 和 技術(shù) , 由 G ibbs公 式 用 圖 解 法 求 算 不 同 濃 度 溶 液 的界 面 吸 附 量 。 2. 實(shí) 驗(yàn) 原 理 gl體相分子: 液體有自動(dòng)收縮表面而呈球形的趨勢(shì)。自由移動(dòng)不消耗功表面分子:純液體和其蒸氣組成的體系 , , BT P nG
2、A )m(J 2比表面自由能(表面張力) ( 1) 溶 液 的 界 面 吸 附 溶 液 活 度溶液: 體系可調(diào)節(jié)溶質(zhì)在表面相的濃度來(lái)降低表面自由能。表面吸附:表面層與體相濃度不相同的現(xiàn)象。恒溫下的G ibbs吸附方程:( )TaRT a 溶 質(zhì) 的 表 面 吸 附 量 mol m2 / ( ) (7-64)/ Tc cRT c c 0,正吸附,溶液表面張力降低:表面活性物質(zhì)0,負(fù)吸附, 溶液表面張力升高: 非表面活性物質(zhì)濃 度 達(dá) 一 定 值 , 溶 液 界 面 形 成 飽 和 單 分 子 層 吸 附( 2) 最 大 氣 泡 壓 力 法 測(cè) 定 表 面 張 力 的 原 理 將 待 測(cè) 液 體
3、裝 于 表 面 張 力 儀 , 使 毛 細(xì) 管 的 端 面與 液 面 相 切 。 打 開(kāi) 滴 液 漏 斗 的 活 塞 , 使 水 緩 慢 滴 下 而 降 低 系統(tǒng) 的 壓 力 , 毛 細(xì) 管 內(nèi) 的 液 面 上 受 到 一 個(gè) 比 樣 品 管 內(nèi)的 液 面 上 稍 大 的 壓 力 。 當(dāng) 壓 力 差 在 毛 細(xì) 管 端 面 上 產(chǎn) 生 的 作 用 稍 大 于 毛細(xì) 管 口 液 體 的 表 面 張 力 時(shí) , 氣 泡 就 從 毛 細(xì) 管 口 被 壓出 , 這 個(gè) 最 大 的 壓 力 差 可 由 U型 管 壓 力 計(jì) 上 讀 出 。 U形 示 壓 計(jì) 兩 端 汞 柱的 高 度 差毛 細(xì) 管 端 口
4、 形 成 的 半 球 形 氣 泡 承 受 的 最 大 壓 力 差2p g h r 若 用 同 一 支 毛 細(xì) 管 和 壓 力 計(jì) , 在 相 同 溫 度 下 測(cè)定 兩 種 液 體 的 表 面 張 力 , 有1 1 0 0hh 毛 細(xì) 管 曲 率 半 徑11 0 1 0h K hh 毛 細(xì) 管 常 數(shù) 飽 和 吸 附 量( 3) 求 乙 醇 的 分 子 截 面 積 1 kckc 1 1 (7-68)c k c c 作 圖 , 由 直 線 斜 率 求求 乙 醇 分 子 截 面 積 1 (7-69)L 3. 實(shí) 驗(yàn) 步 驟( 1) 測(cè) 定 毛 細(xì) 管 常 數(shù) K. 將 蒸 餾 水 裝 于 帶 支 管
5、 的 毛 細(xì) 管 , 使 毛 細(xì) 管 的 端面 與 液 面 相 切 , 打 開(kāi) 滴 液 漏 斗 的 活 塞 , 使 水 緩 慢 滴下 而 降 低 系 統(tǒng) 的 壓 力 , 氣 泡 均 勻 逸 出 , 讀 取 U形 壓力 計(jì) 兩 臂 最 大 高 度 差 。( 2) 測(cè) 定 不 同 濃 度 乙 醇 溶 液 的 表 面 張 力 配 制 濃 度 分 別 為 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 50ml。按 ( 1) 步 驟 測(cè) 定 表 面 張 力 。 4. 數(shù) 據(jù) 記 錄 和 處 理(1) 記 錄
6、 實(shí) 驗(yàn) 溫 度 , 大 氣 壓 , 以 及 蒸 餾 水 和 不同 濃 度 乙 醇 溶 液 的 的 h。(2) 按 式 ( 7-66) 計(jì) 算 毛 細(xì) 管 常 數(shù) K。 不 同 溫 度下 純 水 的 表 面 張 力 見(jiàn) 附 錄 14。(3) 按 式 ( 7-66) 計(jì) 算 不 同 濃 度 乙 醇 溶 液 的 表面 張 力 。 /dd /(4) c c c cc c 作 / 曲 線 , 在 曲 線 上 分 別 取 為 0.03, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.30, 0.40的 點(diǎn) 作 切 線 , 求 切 線 斜 率 。由 ( 7-64) 式 計(jì) 算 不 同 濃 度 溶 液 的 吸 附 量 icc ( 5) 作 , 確 定 飽 和 吸 附 量 , 由 ( 7-69)計(jì) 算 乙 醇 分 子 截 面 積 。 5. 思 考 題 用 最 大 氣 泡 壓 力 法 測(cè) 定 溶 液 的 表 面 張 力 時(shí) ,為 什 么 要 讀 取 最 大 壓 差 ? 那 些 因 素 影 響 表 面 張 力 的 測(cè) 定 ? 應(yīng) 當(dāng) 如 何 減小 或 消 除 這 項(xiàng) 因 素 的 影 響 ?