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1、实验5、溶液表面张力的测定（最大泡压法)一、目的要求1掌握最大泡压法测定表面张力的方法;2测定不同浓度乙醇溶液的表面张力，计算表面吸附量和乙醇分子的截面积。3了解溶液表面张力测定的应用及相关实验数据的处理的方法。二、实验原理 1根据Laplace公式: pmax（Pa或Nm2)=2(Nm1)/r(m) 其中,pmax即为实验测出的最大压力差，是表面张力，r是毛细管半径或称毛细管常数。 注：实验中先用已知表面张力的纯水测定最大泡压pmax，可计算出毛细管常数。 在毛细管常数已知条件下，通过测定不同浓度乙醇溶液的最大泡压，可计算得不同浓度乙醇溶液的表面张力。 2溶液的表面吸附 根据吉布斯吸附方程：
2、 =c/RT （d/d c） 根据上面所测得的不同浓度乙醇溶液的表面张力，作浓度与表面张力的关系图。见示图。在曲线上作某一浓度ci的切线,其切线的斜率即为该浓度下（d/d c）T，进一步可求得该浓度下的。按上法求出不同浓度下的溶液吸附量。根据公式:c/= c/+1/K作c/c图，应为一直线，其直线斜率为1/，可求得最大表面吸附量.再根据： AB=1/L求得溶质乙醇分子的截面积AB。式中L为阿伏加德罗常数。三、实验仪器 溶液表面张力测定仪。数显压力差计。四、实验步骤 1室温下(记录实验当天温度)毛细管常数的测定 连接好实验装置(见示意图)，慢慢打开分液漏斗，放水,增大体系的压力，通过控制放水的速
3、度，控制毛细管口的出泡速度(约15个/min）。（注：在出泡中，可以看到压力差计上的压力在变化),读出压力差计中的最大压力差，pmax。 平行测定三次,取平均值. 注:查得室温下水的表面张力,可计算出毛细管常数r。实验的关键点：毛细管刚好于溶液面相切.2不同浓度乙醇溶液表面张力的测定1不同浓度乙醇溶液的配制(用移液管）无水乙醇（ml): 2.5 5.0 7.5 10.0 12。5纯水（ml): 47。5 45。0 42。5 40.0 37.5浓度(mol/L） 注：根据各自的密度近似计算其浓度。2不同浓度乙醇溶液表面张力的测定 按1法分别测定不同浓度乙醇溶液的最大泡压.计算不同浓度乙醇溶液表面
4、张力表面张力。五、数据处理按原理所述方法处理数据，实验结果包括:毛细管常数；不同浓度乙醇溶液的表面张力及溶液表面吸附量。最大饱和吸附量和乙醇分子的截面积AB。注：图用绘图纸画。思考题 1如果将毛细管末端插入到溶液内部进行测量行吗？为什么？实验数据处理示例 (室温29。7度，302。7K）1毛细管半径：查出纯水30C的表面张力=0.07118 Nm1，测得最大泡压pmax为621。67Pa。根据公式pmax=2/r算得：r=2。29104 (m)2溶液表面张力的测定：浓度/mol/L0。85871.71742.57613。43484.2935pma x/Pa（平均)489。33447.00390
5、。67351。00322。33102/ Nm15.6035。1184.4734.0193。691（d/d c）T10-21。095-0.735-0。5050.413-0.35010-63。73445。01575。16685。63405。9714c/1052.29943。42404。98596。09667。1901根据上面所测得的不同浓度乙醇溶液的表面张力，作浓度与表面张力的关系图。见下图。在曲线上作某一浓度ci的切线(见图）,其切线的斜率即为该浓度下(d/d c）T，根据公式=c/RT (d/d c）进一步可求得该浓度下的。按上法求出不同浓度下的溶液吸附量。 相关实验结果见上表。作c/c图，见下图，得良好的线性关系.其直线斜率为1/，得：1/=1.4239105再根据： AB=1/L求得溶质乙醇分子的截面积AB。 2.36521019 m2文中如有不足，请您指教！ /
