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1、（情绪管理）最大气泡压力法测定溶液的表面张力20XX年XX月多年的企业咨询豉问经验.经过实战验证可以落地机行的卓越管理方案，值得您下载拥有最大气泡压力法测定溶液的表面张力壹、实验目的1 .掌握最大气泡压力法测定表面张力的原理和技术。2 .通过对不同浓度乙醇溶液表面张力的测定，加深对表面张力、表面自由能、表面张力和吸附量关系的理解。二、基本原理于壹个液体的内部，任何分子周围的吸引力是平衡的。可是于液体表面表面层中，每个分子均受到垂直于且指向液体内部的不平衡力。所以说分子于表面层比于液体内部有较大的位能，这位能就是表面自由能，通常把增大壹花表面所需的最大功A或增大壹itf所引起的表面自由能的变化4
2、G,称为单位表面的表面能，其单位为Jm1;而把液体限制其表面及力图使它收缩的单位直线长度上所作用的力，称为表面张力，其单位是Nmt。如欲使液体表面面积增加AS时，所消耗的可逆功A应该是：壹人=46=sZS(1)液体的表面张力和温度有关，温度愈高，表面张力愈小。根据能量最低原则，若溶质能降低溶剂的表面张力，则表面层中溶质的浓度应比溶液内部的浓度大，如果所加溶质能使溶剂的表面张力升高，那么溶质于表面层中的浓度应比溶液内部的浓度低。这种表面浓度和溶液内部浓度不同的现象叫做溶液的表面吸附。于壹定的温度和压力下，溶液表面吸附溶质的量和溶液的表面张力和加入的溶质量(即溶液的浓度)有关,它们之间的关系可用吉
3、布斯(Gibbs)公式表示：r=()t(2)式中：r为吸附量(molm1);(T为表面张力(Jm-1);T为绝对温度(K);c为溶液浓度(mol.LT）;R为气体常数（8.314J.KImol1）o（）t表示于壹定温度下表面张力随溶液浓度而改变的变化率。如果b随浓度的增加而减小，也即（）t0,此时溶液表面层的浓度大于溶液内部的浓度，称为正吸附作用。如果b随浓度的增加而增加即（）t0,则r0,此时溶液表面层的浓度小于溶液本身的浓度，称为负吸附作用。从（2）式可见出，只要测定溶液的浓度和表面张力，就可求得各种不同浓度下溶液的吸附量r。于本实验中，溶液浓度的测定是应用浓度和折光率的对应关系，表面张力
4、的测定是应用最大气泡压力法。图2是最大气泡压力法测定表面张力的装置示意图。将欲测表面张力的液体装于支管试管5中，使毛细管6的端面和液面相切，液面即沿着毛细管上升，打开滴液漏斗2的活塞进行缓慢抽气，此时由于毛细管内液面上所受的压力（p大气）大于支管试管中液面上的压力（p系统），故毛细管内的液面逐渐下降，且从毛细管管端缓慢地逸出气泡。于气泡形成过程中，由于表面张力的作用，凹液面产生了壹个指向液面外的附加压力Ap,因此有Nr下述关系：p大气=p系统+ApAp=p大气一p系统（3）附加压力Ap和溶液的表面张力b成正比，和气泡的曲率半径R成反比，其关系式为Ap=2o/R（4）若毛细管管径较小，则形成的气
5、泡可视为是球形的。气泡刚形成时，由于表面几乎是平的，所以曲率半径R极大；当气泡形成半球形时，曲率半径R等于毛细管管径r,此时R值为最小；随着气泡的进壹步增大，R又趋增大（见图3所示），直至逸出液面。根据（314）式可知，当R=r时，附加压力最大，为Ap=2o/r（5）这最大附加压力可由数字式微压差测量仪上读出。于实验中，若使用同壹支毛细管和压力计，则r是壹个常数。如果将已知表面张力的液体作为标准，由实验测得其Ap后，就可求出r。然后只要用这壹仪器测定其他液体的Ap值，通过(5)式计算，即可求得各种液体的表面张力b三、操作步骤1 .作工作曲线(已有标准曲线(TC)2 r的测定(1) 仔细洗净支管
6、试管和毛细管。将数字式压力计接上电源，预热后采零。然后按图2所示连接装置。于滴液漏斗中装满水。(2) 加入适量的重蒸馏水于支管试管中，调节毛细管的高低使其端面和液面相切。然后把支管试管浸入恒温槽(必须使毛细管处于垂直位置)，于20条件下恒温十分钟。(3) 打开滴液漏斗活塞进行缓慢抽气，使气泡从毛细管口逸出。调节气泡逸出的速度不超过每分钟20个时，读出压力计压力差。重复读数三次，取其平均值。3待测样品表面张力的测定(1)用待测溶液洗净支管试管和毛细管后，加入适量的样品于支管试管中。(2)按仪器常数测定时的操作步骤，分别测定各种未知浓度酒精溶液的Ap值。4待测样品浓度的测定用阿贝折光仪测定待测样品的折光率，且从工作曲线上找出其相应的浓度值。四、数据记录和处理1 用表格列出各溶液的最大压力差和折光率数值，且求得其表面张力和浓度的数值。2 .以浓度c为横坐标，表面张力b为纵坐标作图(横坐标浓度从零开始)。3 .于b壹c曲线上任取若干点，分别作出切线，求得其斜率m。m=()t4根据吉布斯吸附方程式求算各浓度的吸附量。且画出吸附量和浓度的关系图。由斜率刚求算吸附量r的方法如图4所示，于b壹c图上任找壹点d,过d点作切线ab,此曲线的斜率m为m=所以r=六、思考讨论题1 表面张力为什么必须于恒温槽中进行测定?温度变化对表面张力有何影响?为什么?2 本实验为什么选用酒精压力计而不用水银压力计?
