物化实验(最大气泡法测液体的表面张力)

1、2022-6-21实验二实验二 最大气泡法测液体的最大气泡法测液体的 表面张力表面张力2022-6-22 1.了解溶液表面张力与表面吸附的关系。 2.掌握用Gibbs（吉布斯）吸附公式计算溶液吸附量的方法。 3.掌握最大气泡法测定液体的表面张力的原理和技术。（一）实验目的（一）实验目的2022-6-23 将待测液体装入测定管中，使玻璃管下端毛细管端面与液面垂直相切，液面即沿着毛细管上升，缓慢放水，测定管中气体体积减小从而压力便逐渐增大，此时毛细管中的压po（大气压）比测定管中液面上的压力p小。当此压力差在毛细管端面上产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时，毛细管中的液面便被压至管口并形成气

2、泡，其曲率半径由大变小，直至恰好等于毛细管半径R ,装置如下图:（二）实验原理（二）实验原理2022-6-242022-6-25 也就是，当气泡成半球形时，气泡所能承受的压力差也最大。 Pmax = Pr = P Po = 随后大气压将此气泡压出管口，导致气泡逸出破裂。若用同一根毛细管，对两种具有表面张力为 1和 2的液体而言，则有下列关系： 1 = RPmax，1 /2 2 = RPmax，2 /2 1/ 2 = Pmax，1 / Pmax，2 R22022-6-26可用已知表面张力的物质(如H2O)来测定。 如果可以测出不同液体的Pmax，则不同液体的r也就可以测出。2022-6-27 k

3、CdtdC2022-6-282022-6-29清零按钮清零按钮 电源开关电源开关 2022-6-2102022-6-2112022-6-212 1.1.按示意图安装好DMPY2C表面张力测定仪和连接管道； 2.插上电源，打开电源开关，显示屏上有数字出现； 3.在漏斗中装入自来水至瓶颈（测定每个样品时保持基本一样），在试管中装入纯水，调节液面与毛细管尖嘴恰好接触，按清零开关，显示屏显示零点； （三）实验步骤（三）实验步骤2022-6-213 4. 打开漏斗开关，水流速以试管中每510秒产生一个气泡为宜，记录最大气泡破裂时的压力差，重复三次，取其平均值； 2022-6-214 5.放弃试管中的纯水

4、，用待测液淋洗试管和毛细管，装上待测液，液面以恰好毛细管尖嘴接触为宜,打开仪器面上连接管道，按清零开关清零，重新接上管道，再按清零开关清零。打开漏斗开关其余按测定纯水同样的方法重复测定三次，取其平均值；2022-6-215 6.测定液按浓度由稀到浓顺序进行测定。 2022-6-216（四）实验结果与分析（四）实验结果与分析 1 1、原始数据及各溶液相应的表面张力见表、原始数据及各溶液相应的表面张力见表1 1表表1 1 （实验温度：（实验温度： ） HH2 2OO= mN/m= mN/m（查表）（查表）maxPCC4H9OH /molL-1纯水0.020.050.10.20.30.40.50.6

5、0.7Pmax /Pa（1）Pmax /Pa（2）Pmax /Pa（3）(mN/m)aPP/max2022-6-217 2、作C关系曲线（曲线要光滑） 在曲线上作各浓度的切线，求出所对应 的d/dc；并计算各浓度下的表面吸附 量和对应值，列于表2 表2C（molL-1）d/dc（Nm2mol-1）（/ /molm-2）c/c/（ m-1）2022-6-218 3.作 直线，并从斜率求出饱和吸附量; 4.求出饱和吸附时每个表面活性分子在表面层上所占的面积Sm =1/ Lcc2022-6-219（1）调节气泡不可太快。（2）测定液按浓度由稀到浓顺序进行测定。 （3）每次测量都要润洗试管与毛细管。 (4)毛细管要垂直且与液面刚好接触。 (5)保持液体的温度恒定