实验五溶液表面张力的测定
包装工程1001班 2012/ 3/17
实验五 溶液表面张力的测定
一 实验目的
(1) 掌握气泡的最大压力法测定溶液表面张力原理和技术。
(2) 测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力,计算表面吸附量。
二 实验原理
处于液体表面的分子由于受到液体内部分子与表面层外介质分子的不平衡的作用,具有表面张力。当玻璃毛细管一端与液体接触,并往毛细管内加压时,可以在液体的毛细管口处形成气泡。设气泡在形成过程中始终保持球形,则气泡内外的压力差Δp(即施加于气泡的附加压力)与气泡的半径r、液体表面张力δ之间的关系可由拉普拉斯(Laplace)公式表示,即△p=2δ/r。显然,在气泡形成过程中,气泡半径由大变小,再由小变大;而压力差Δp则由小变大,然后再由大变小。当气泡半径r等于毛细管半径R时,压力差达到最大值Δpmax,因此Δpmax=2δ/R
三 仪器与试剂
仪器:表面张力测定实验装置,。试剂:正丁醇溶液(0.20mol·L-1、0.40 mol.L-1、0.60 mol·L-1、0.80 mol·L)。
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四 实验步骤
(1) 通过活塞调节水滴滴入增压瓶中的速度,使气泡从毛细管口逸出,每分钟5~15个。 (2) 同上测定0.20mol.L-1,0.40 mol.L-1,0.60 mol.L-1与0.80 mol.L-1正丁醇溶液的Δpmax。 注意 在每次调换溶液时,测定管和毛细管均须用待测液淋洗。
五 数据记录与处理
(1) 计算不同浓度的正丁醇水溶液的表面张力。
(2) 绘出δ-c曲线图,在δ-c曲线图上求出各浓度值的相应斜率,即dδ/dc.
(3) 计算溶液各浓度所对应的单位表面吸附量。
六 思考题
(1) 实验时,为什么毛细管口处于刚好接触溶液表面的位置?如果插入一定浓度将对实
验带来什么影响?
保持气泡为球形。无法测得实验结果
(2) 在毛细管口所形成的气泡什么时候其半径最小?
气泡半径r等于毛细管半径R时
(3) 为什么要求从毛细管中逸出的气泡必须均匀而间断?如何控制出泡速度?
有利于表面活性物质在表面达到吸附平衡,并可减少气体分子及气体与器壁之间的摩擦力,才能获得平衡的表面张力。控制出泡速度依靠调节分液漏斗来实现。若出
泡速度过快,将使表面张力测定值偏高