实验十五 溶液表面张力的测定

实验十五溶液表面张力的测定第1页，课件共17页，创作于2023年2月1．用最大气泡法测定不同浓度的正丁醇溶液在一定温度下的表面张力；2.掌握作图法的要点，提高作图水平。

一．实验目的第2页，课件共17页，创作于2023年2月用最大气泡法测表面张力方法如下：测定液体表面张力的方法很多，如毛细管升高法、滴重法、环法、滴外形法等等。本实验采用最大泡压法，实验装置如图一所示。图二中A为充满水的抽气瓶；B为直径为0.2～0.3mm的毛细管；C为样品管；D为U型压力计，内装水以测压差；E为放空管；F为恒温槽。二．实验原理第3页，课件共17页，创作于2023年2月图一最大气泡法测液体表面张力仪器装置图第4页，课件共17页，创作于2023年2月将毛细管竖直放置，使滴口瓶面与液面相切，液体即沿毛细管上升，打开抽气瓶的活栓，让水缓缓滴下，使样品管中液面上的压力渐小于毛细管内液体上的压力（即室压），毛细管内外液面形成一压差，此时毛细管内气体将液体压出，在管口形成气泡并逐渐胀大，当压力差在毛细管口所产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时，气泡破裂，压差的最大值可由U型压力计上读出。

第5页，课件共17页，创作于2023年2月若毛细管的半径为r，气泡从毛细管出来时受到向下的压力为：

式中，△h为U型压力计所示最大液柱高度差，g为重力加速度，ρ为压力计所贮液体的密度。第6页，课件共17页，创作于2023年2月气泡在毛细管口所受到的由表面张力引起的作用力为2πr•γ，气泡刚脱离管口时，上述二力相等：第7页，课件共17页，创作于2023年2月若将表面张力分别为和的两种液体用同一支毛细管和压力计用上法测出各自的和，则有如下关系：即

第8页，课件共17页，创作于2023年2月对同一支毛细管来说，K值为一常数，其值可借一表面张力已知的液体标定。本实验用纯水作为基准物质，20.0℃时纯水的表面张力为7.275×10－2N/m(或J/m2)。第9页，课件共17页，创作于2023年2月三．仪器和试剂第10页，课件共17页，创作于2023年2月1．溶液配制分别配制浓度为0.01、0.02、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35mol/L的正丁醇溶液100mL。四．实验步骤

第11页，课件共17页，创作于2023年2月2．如图装配仪器，恒温槽温度调至20.0℃，样品管内置待测液体，毛细管竖直放置，毛细管口与液面相切。恒温5min以上，测定液体的表面张力。第12页，课件共17页，创作于2023年2月3．测定毛细管常数。样品管内加入一定量蒸馏水（以放入毛细管后管口刚好与液面相切为准），旋动抽气瓶活栓让水缓缓滴下，使气泡从毛细管均匀逸出，以3～5s逸出1个气泡为宜，记录压力计两侧液面之最高和最低读数各三次，取的平均值计算毛细管常数K值。第13页，课件共17页，创作于2023年2月4．同法测定各正丁醇溶液的值，测量顺序由稀到浓，每次测量前用样品冲洗样品管和毛细管数次

第14页，课件共17页，创作于2023年2月计算各浓度正丁醇溶液的表面张力，并作γ-c曲线；

五．数据处理

样品号数123456789溶液浓度△h2△h1γ第15页，课件共17页，创作于2023年2月六.注意事项仪器系统不能漏气（如何检查漏不漏气？）。微压差测量仪采零时，务必要与大气相通。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（5－6个/分钟）时的最大压力差。每次加入正丁醇后，都必须混合均匀，调节毛细管刚好与液面相切。本次实验数据处理用坐标纸。第16页，课件共17页，创作于2023年2月1.毛细管尖端为何要刚好接触液