石工12-11班+12093523+趙潤達(dá)最大壓差法測(cè)表面張力+27

1、中國石油大學(xué)中國石油大學(xué)（化學(xué)原理（二）（化學(xué)原理（二））實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)日期：實(shí)驗(yàn)日期：2013.10.31成績：成績：班級(jí)班級(jí)石工石工1211學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：12093523姓名：姓名：趙潤達(dá)趙潤達(dá)教師：教師：同組者：同組者：王景樂王景樂魏金華魏金華實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二最大壓差法測(cè)表面張力最大壓差法測(cè)表面張力一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握最大壓差法測(cè)定表面張力的原理及方法；2.測(cè)定正丁醇水溶液的表面張力，了解表面張力的概念及影響因素；3.學(xué)習(xí)

2、Gibbs公式及其應(yīng)用。二.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理由于凈吸引力的作用，處于液體表面的分子傾向于到液體內(nèi)部來，因此液體表面傾向于收縮。要擴(kuò)大面積，就要把內(nèi)部分子移到表面來，這就要克服凈吸引力作功，所作的功轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻娣肿拥奈荒?。單位表面具有的表面能叫表面張力。在一定溫度、壓力下純液體的表面張力是定值。但在純液體中加入溶質(zhì)，表面張力就會(huì)發(fā)生變化。若溶質(zhì)使液體的表面張力升高，則溶質(zhì)在溶液相表面層的濃度小于在溶液相內(nèi)部的濃度；若溶質(zhì)使液體的表面張力降低

3、，則溶質(zhì)在溶液相表面層的濃度大于在溶液相內(nèi)部的濃度。這種溶質(zhì)在溶液相表面的濃度和相內(nèi)部的濃度不同的現(xiàn)象叫吸附。在一定的溫度、壓力下，溶質(zhì)的表面吸附量與溶液的濃度、溶液的表面張力之間的關(guān)系，可用吉布斯（Gibbs）吸附等溫式表示：RTdccd????式中Γ－吸附量（molL）；c－吸附質(zhì)在溶液內(nèi)部的濃度(molL)；σ－表面張力（Nm）；R－通用氣體常數(shù)（N.mK.mol）；T－絕對(duì)溫度（K）。若dσdc＜0溶質(zhì)為正吸附；若dσdc＞0，

4、溶質(zhì)為負(fù)吸附。通過實(shí)驗(yàn)若能測(cè)出表面張力與溶質(zhì)濃度的關(guān)系，則可作出σ－c曲線，并在此曲線上任取若干個(gè)點(diǎn)作曲線的切線，這些曲線的斜率即為濃度對(duì)應(yīng)的dσdc，將此值代入2－1式可求出在此濃度時(shí)的溶質(zhì)吸附量。測(cè)定液體表面張力的方法有許多種。本實(shí)驗(yàn)采用最大壓差法，測(cè)定裝置如圖所示。圖2－2氣泡最小曲率半徑示意圖最小曲率半徑示意圖如果用圖21裝置，分別測(cè)出一種已知表面張力的液體（例如水）和另一未知表面張力液體（如正丁醇水溶液）的附加壓力最大值，這時(shí)

5、因?yàn)镽=r，所以rp121???式中：Δp1－已知表面張力液體的最大附加壓力；σ1－已知液體的表面張力。rp222???式中：Δp2－未知表面張力液體的最大附加壓力；σ2－未知液體的表面張力。因?yàn)閮煞N液體的最大附加壓力（即最大壓差）是在同一儀器的同一毛細(xì)管測(cè)的。所以，上兩式的r是相同的，若將r消去即得：1122??pp???因此，在同一溫度下，只要測(cè)得ΔP1、ΔP2，再由溫度查出已知表面張力液體（水）的表面張力；即可由公式（25）求出未