表面张力的测定

1、 华 南 农 业 大 学 实 验 报 告 专业班次 应用化学2班 学号 200830790219 题目 光 亮 镀 锌 及 化 学 镀 镍 姓名 区 初 伟 日期 2010年4月19日1、实验目的1.1会用用毛细管升高法和滴重法测量液体表面张力常数，并熟悉掌握测定液体 表面张力的这两种常用方法。1.2通过测定液体表面张力加深相关知识的了解。2、实验原理2.1毛细管升高法当一根洁净、无油脂的毛细管浸入液体时,也体会在毛细管内升高,记高度为h.在平衡时毛细管中液体重量与表面张力之间的关系为: 对很多液体来说,如果液体对玻璃润湿,=0,cos=1;则上式可化简为： 式中：为表面张力,g为重力加速度,

2、为液体密度,r为毛细管半径.该式忽略了液体弯月面.更精确些时,可假设弯月面为一个椭圆球,式化为 2.2滴重法 从实验教材图C.9-2 中可看出,当达到平衡时,从外半径为r的毛细管滴下的液体质量 ,应等于毛细管周边乘以表面张力（或界面张力）,即 mg = 2r. 式中：m 为理想液滴质量,r为毛细管外半径,为表面张力,g为重力加速度. 事实上,滴下来的仅仅是液滴的一部分因此上式中给出的液滴是理想液滴.经试验证明,滴下来的液滴大小事V/r3 的函数,即由f(V/r3)所决定（其中V是液滴体积）,则上式可变为： . 式中的F称为校正因子.下面是V/r3-F表：V/r3FV/r3F0.1593.433

3、0.258750000.1722.9950.26072500.1982.09290.264558.10.2151.55450.265724.60.22561.0480.261717.70.23050.8160.25503、实验步骤3.1毛细管升高法3.1.1洗净、干燥无油污的长毛细管,往其装入蒸馏水,并按照装置图装好实验装置；3.1.2用洗耳球向长毛细管吹气和吸气,待毛细管内液柱高度稳定时,测量并记录液柱高度h ,重复3次；3.1.3用洗耳球使长毛细管吸进一定的高锰酸钾溶液,用读书显微镜测半径仪测量并记录毛细管的半径r. 重复3次；3.2滴重法3.2.1按照实验装置图装好装置,把蒸馏水充满毛细

4、管,并调节液位是液滴慢慢地逐滴滴下,在保证液滴不受震动的条件下,用称量瓶搜集30滴液体准称并记录质量m,重复3次；3.2.2用游标卡尺量出毛细管外径r；3.3.3用平均每滴液滴质量及水密度计算液滴体积,然后求出V/r3 数值,找出对应的F 值,再求出.4、实验数据记录及处理实验次数记录项目123毛细管升高H测/cm3.90密度/g/ml1.000r测/mm0.4754测/(N/m-2)91.2210-3H水/cm4.0算/(N/m-2)72.2810-328滴高锰酸钾溶液质量m/g3.144每滴平均质量/g0.1123毛细管外径r/mm3.85V/r31.9679校正因子F0.2642液2/(

5、N/m-1)75.5210-3室温t/23水/(N/m-1)72.2810-35、实验结果讨论与分析5.1为什么测定表面张力时,要保持水、玻璃器皿、毛细管洁净？答：防止灰尘或者有机物等杂质干扰试验结果.一般来说,添加了杂质的液体的表面张力会减少,导致升高法测量的液柱垂直高度h偏低,滴重法测量的液滴质量m偏少.5.2毛细管升高法测定表面张力时,若毛细管与水面不垂直,对测量h是否有影响？答：没有影响.我们测量的是液柱垂直高度h,而不是液柱长度l.由知,液体重量与表面张力平衡后,液柱垂直高度h是定值.5.3结果分析5.3.1实验结果表明，在毛细管升高法中，分别通过读数测定和测定水间接测定毛细管半径，进而测量高锰酸钾溶液的表面张力系数，结果相差较大，而用滴重法测量出的=75.5210-3N/m-1，对比两者方法测量值，说明测定所用毛细管有系统误差，导致较精确的读数测定半径失去准确性，对于测定水间接测定反而达到一定