镀液表面张力

1、镀液表面张力的测定 表面张力为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，其单位是。液体的表面张力与温度、溶液组成等因素有关。镀液中加入不同组分和表面活性剂，能够较大程度上改变溶液的表面张力。在电镀过程中，可以通过对表面张力的测量来实现对镀液中表面活性剂和部分组分的控制。测定表面张力的方法有多种，其中应用最多的是静力学方法中的最大气泡法和扭力计测定法。表面张力测定装置（最大气泡法） 其中A为表面张力仪，其中间得饿玻璃管下一端直径为0.2mm0.5mm的毛细管，B为充满水的抽气瓶，C为微压力计。 待测表面张力的液体装于表面张力仪中，使F管的端面与液面相切，液面即沿毛细管上升，打开抽气

2、瓶的活塞缓缓抽气，毛细血内液面上受到一个比A瓶中液面上大的压力，当此压力差在毛细血管面上产生的作用力稍大于毛细血管口液面的表面张力时，气泡就从毛细管口脱出。此时的压力差最大。这个最大压力差值Pmax可由压力计上读出。 Pmax=P大气- P系统=hpg 【实验步骤】 1. 仪器准备与检漏 将表面张力仪容器和毛细管先用洗液洗净，再顺次用自来水和蒸馏水漂洗，烘干后按图2-26-3按好。 将水注入抽气管中。在A管中用移液管注入50mL蒸馏水，用吸耳球由G处抽气，调节液面，使之恰好与细口管尖端相切。然后关紧G处活塞，再打开活塞H，这时管B中水流出，使体系内的压力降低，当压力计中液面指示出若干厘米的压差

3、时，关闭H，停止抽气。若2min3min内，压力计液面高度差不变，则说明体系不漏气，可以进行实验。 2. 仪器常数的测量 开H对体系抽气，调节抽气速度，使气泡由毛细管尖端成单泡逸出，且每个气泡形成的时间为10s20s(数显微压差测量仪为5s10s)。若形成时间太短，则吸附平衡就来不及在气泡表面建立起来，测得的表面张力也不能反映该浓度之真正的表面张力值。当气泡刚脱离管端的一瞬间，压力计中液面差达到最大值，记录压力计两边最高和最低读数，连续读取三次，取其平均值。再由手册中，查出实验温度时，水的表面张力，则仪器常数 K =水/p最大 3. 表面张力随溶液浓度变化的测定 在上述体系中，用移液管移入0.

4、100mL正丁醇，用吸耳球打气数次(注意打气时，务必使体系成为敞开体系。否则，压力计中的液体将会被吹出)，使溶液浓度均匀，然后调节液面与毛细管端相切，用测定仪器常数的方法测定压力计的压力差。然后依次加入0.200mL、0.200mL、0.200mL、0.500mL、0.500mL、1.00mL、1.00mL正丁醇，每加一次测定一次压力差p最大。正丁醇的量一直加到饱和为止，这时压力计的p最大值几乎不再随正丁醇的加 入而变化。 【注意事项】 仪器系统不能漏气。 所用毛细管必须干净、干燥，应保持垂直，其管口刚好与液面相切。 读取压力计的压差时，应取气泡单个逸出时的最大压力差。 【思考题】 1毛细管尖

5、端为何必须调节得恰与液面相切? 如果毛细管端口插入液面有一定深度，对实验数据有何影响？2最大泡压法测定表面张力时为什么要读最大压力差？如果气泡逸出的很快，或几个气泡一齐出，对实验结果有无影响？3本实验为何要测定仪器常数？仪器常数与温度有关系吗？4.本实验选用的毛细血管尖的半径大小对实验有何影响？若毛细血管不清洁会不会影响测定结果？1毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切? 如果毛细管端口插入液面有一定深度，对实验数据有何影响？答：如果将毛细管末端插入到溶液内部，毛细管内会有一段水柱，产生压力P，则测定管中的压力Pr会变小，pmax会变大，测量结果偏大。2最大泡压法测定表面张力时为什么要读最大压力

6、差？如果气泡逸出的很快，或几个气泡一齐出，对实验结果有无影响？答：如果毛细管半径很小，则形成的气泡基本上是球形的。当气泡开始形成时，表面几乎是平的，这时曲率半径最大；随着气泡的形成，曲率半径逐渐变小，直到形成半球形，这时曲率半径R和毛细管半径r相等，曲率半径达最小值，根据拉普拉斯(Laplace)公式，此时能承受的压力差为最大：pmax = p0 - pr = 2/。气泡进一步长大，R变大，附加压力则变小，直到气泡逸出。最大压力差可通过数字式微压差测量仪得到。如气泡逸出速度速度太快，气泡的形成与逸出速度快而不稳定；致使压力计的读数不稳定，不易观察出其最高点而起到较大的误差。3本实验为何要测定仪器常数？仪器常数与温度有关系吗？答：因为用同一支毛细管测两种不同液体，其表面张力为1， 2，压力计测得压力差分别为 P1，P2，则 1/2=P1/P2 ， 若其中一液体1已知，则2=KP2其中K=1/P1，试验中测得水的表面张力1，就能求出系列正丁醇的表面张力。 温度越高，仪器常数就越小。4.本实验选用的毛细血管尖的半径大小对实验有何影响？若毛细血管不清洁会不会影响测定结果？答：毛细管太细，曲率半径小，附加压力大，液体在毛细血管中上升的高度高，则