最大氣泡法測(cè)表面張力

最大氣泡法測(cè)

乙醇橫截面積黃燕軍實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆兆畲髿馀莘y(cè)定表面張力的原理和技術(shù)；通過對(duì)不同濃度乙醇溶液表面張力的測(cè)定，加深對(duì)表面張力、表面自由能和表面吸附量關(guān)系的理解；計(jì)算乙醇分子的橫截面積實(shí)驗(yàn)原理液體表面層的分子受到垂直于液面并指向液體內(nèi)部的不平衡力。吸引力使表面上的分子向內(nèi)擠促成液體的最小面積。增大液體的表面積必須要反抗分子的內(nèi)向力而作功。在溫度、壓力、組成不變的條件下，增加單位表面積，系統(tǒng)的吉布斯能變化值，稱為表面吉布斯能σ，單位為J·m－2或：dGT,p,nB＝σdAσ＝(?G)

T,p,nB?A表面吉布斯能σ的另一種提法叫表面張力。在指定溫度、壓力、組成不變的條件下，作用于液體表面上單位直線長(zhǎng)度上的表面收縮力，稱為表面張力σ，其單位是N·m－1δW'＝Fdx＝dGT,p,nB＝σdA＝σ(2ldx)

σ＝F/2l液體單位表面的表面能和它的表面張力在數(shù)值上是相等的。但定義及單位不同，是同一問題的不同說法。測(cè)定儀器若毛細(xì)管管徑較小，毛細(xì)管口形成的氣泡可視為球形。附加壓力?p與溶液的表面張力及毛細(xì)管管徑有關(guān)。在同一設(shè)備中，以水做標(biāo)準(zhǔn)，有：?p＝2σrσ水＝σ溶液?p水?p溶液r＝2σ?p影響表面張力的因素物質(zhì)性質(zhì)溫度液體中加入的物質(zhì)種類及濃度當(dāng)加入溶質(zhì)后，液體的表面張力要發(fā)生變化，用吉布斯(Gibbs)公式表示：(dσ/dc)T稱為表面活度：溶質(zhì)濃度的變化造成的液體表面張力的變化Γ＝－c(dσ)TRTdc正吸附(dσ/dc)T<0，Г>0：溶質(zhì)能減少溶劑的表面張力，此時(shí)溶液表面層的濃度大于內(nèi)部的濃度。

負(fù)吸附(dσ/dc)T>0，Г<0：溶質(zhì)能增加溶劑的表面張力，此時(shí)溶液表面層的濃度小于內(nèi)部的濃度。當(dāng)溶劑的布滿一層被吸附的分子時(shí)，該吸附達(dá)到了最大吸附量，此時(shí)有：該分子的橫截面積為：c＝c＋1ΓΓ∞K?！轆＝1Γ∞NA儀器及試劑表面張力測(cè)定儀、數(shù)字式微壓差計(jì)、漏斗、蒸餾水瓶、滴管、移液管、容量瓶、吸球、溫度計(jì)、無水乙醇、蒸餾水測(cè)定水的?p；配制系列乙醇溶液；測(cè)定系列乙醇溶液的?p；作σ—c圖，求出各濃度的(dσ/dc)T；求出各濃度的Γ值；作c/?！猚圖，求出?！蓿挥?jì)算乙醇分子的橫截面積A溶液配制相關(guān)常數(shù)作圖獲得(dσ/dc)T的方法示意將σ—c圖實(shí)驗(yàn)