最大泡壓法測定溶液的表面張力

1、南昌大學(xué)物理化學(xué)實驗報告南昌大學(xué)物理化學(xué)實驗報告學(xué)生姓名：李江生學(xué)號：5802216018專業(yè)班級：安工161實驗日期：2018327實驗二實驗二最大泡壓法測定溶液的表面張力最大泡壓法測定溶液的表面張力1、實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?、掌握最大泡壓法測定表面張力的原理及操作；2、了解表面張力、表面功、表面吉布斯函數(shù)、表面吸附的概念及相互關(guān)系3、測定不同濃度正丁醇溶液的表面張力。2、實驗原理實驗原理液體表面層中的分子與體相中的分子所處的力場不同內(nèi)部

2、分子所受合力為零而表面層中的分子所受到的作用力指向液體內(nèi)部這種作用力使表面層中的分子有離開液面進(jìn)入內(nèi)部的趨勢即液體表面有自動縮小的傾向。這種使液面收縮的單位長度上的力即為表面張力表面張力(γ單位Nm1)。液體的表面張力是液體的重要性質(zhì)之一與液體的溫度、壓力和組成均有關(guān)系。從熱力學(xué)角度看液體表面層中的分子比內(nèi)部分子具有更高的平均位能即表面吉布斯自由能表面吉布斯自由能(表面吉布斯函數(shù))。通常把增加單位面積表面所引起系統(tǒng)的吉布斯函數(shù)的改變量稱

3、為單位表面吉布斯函數(shù)(單位為Jm2)。它等于恒溫恒壓下增加單位面積表面系統(tǒng)從外界得到的可逆非體積功即單位表面功表面功(單位為Jm2)。表面張力與單位表面吉布斯函數(shù)、單位表面功雖為不同的物理量但其量值與量綱均相同:s`rSdAδW)δAδG(γ??PT恒溫恒壓下系統(tǒng)表面吉布斯函數(shù)減小的過程為自發(fā)過程。與純液體依靠縮小表面積來低表面吉布斯函數(shù)不同溶液除了縮小表面積還可以通過改變表面層中溶質(zhì)的濃度來降低表面吉布斯函數(shù)。一定溫度下將溶質(zhì)加入到純

4、液體中會出現(xiàn)溶液表面層中溶質(zhì)濃度與溶液本體濃度不同的現(xiàn)象稱為表面吸附表面吸附。若溶質(zhì)加入后溶液表面張力下降則溶質(zhì)儀器：減壓裝置一套數(shù)字式微壓差測量儀1臺毛細(xì)管（內(nèi)徑為0.15~0.20mm)1支藥品：蒸餾水正丁醇溶液（濃度為0.40mol）3dm?4、實驗步驟實驗步驟1、用蒸餾水和濃度為0.40mol正丁醇溶液配制出濃度分別為0.2mol3dm?、0.1mol、0.05mol、0.025mol、0.0125mol3dm?3dm?3dm?

5、3dm?3dm?的正丁醇溶液。2、裝好裝置后（實驗時，已事先裝好了），打開微壓差測量儀，在通大氣的情況下按“采零”按鈕。3、將毛細(xì)管及試樣管用蒸餾水清洗三次試樣管加入適量蒸餾水。插入毛細(xì)管調(diào)節(jié)毛細(xì)管的下端面恰好與試樣管內(nèi)液面垂直相切。4、打開分液漏斗的旋塞使水滴下隨著試樣管內(nèi)壓力逐漸減小氣泡開始從毛細(xì)管下端口逸出。此時調(diào)節(jié)水的下滴速率使微壓差測量儀示數(shù)緩慢增加并且氣泡單個單個地逸出，讀取氣泡生長過程中微壓差測量儀示數(shù)的最大值。連續(xù)記錄最

6、高壓差值三次求其平均值即（）。maxP△OH25、將試樣管中純水倒掉按照步驟(3)、(4)的方法由稀到濃依次測定不同濃度的正丁醇溶液的最大壓差值。每次更換溶液時需用待測試樣液按少量多次的原則清洗毛細(xì)管及試樣管。5、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理1、實驗數(shù)據(jù)列于如下表中：實驗溫度：16.00℃；大氣壓：101.89kPa；:73.34NO2Hγ310?1m?不同濃度正丁醇水溶液的表面張力數(shù)據(jù)不同濃度正丁醇水溶液的表面張力數(shù)據(jù)正丁醇溶液濃度c次數(shù)1次數(shù)2