31-最大气泡法测溶液表面张力

最大气泡法测溶液表面张力

一．实验目的：

1、 掌握最大气泡压力法测定溶液表面张力原理和技术。

2、 通过对不同浓度乙醇溶液表面张力测定，加深对表面张力，表面自由能，表面吸附

量的理解。

3、 学会使用表面张力测定仪。 二．实验原理：

1、原理： (1)用同一支毛细管作最大压差实验时气泡半径相同（P2，）

表面张力与毛细管气泡最大压差关系：KP （1）

(2) 吸附量与表面张力关系：CRT （2） CT 溶液对表面活性剂为正吸附，浓度升高，表面张力下降。温度升高，表面张力也下降。

以表面张力对浓度作图，从不同浓度对应的切线斜率，通过（2）式求算吸附量。

2、溶液真实浓度可根据测其吸光率，在对应标准浓度与吸光率工作曲线上找到对应浓度。 3、.实验装置示意（见实验教材）：

带毛细管恒温封密支管套管——压差传感器——封闭滴液漏斗 3、知识扩展：

若吸附满足朗格谬尔公式有：

KccC1 （3） m1KcmKm 则由公式3作图由规距可求最大吸附量，而mLA1，从而可求一个分子在溶液表面的大约横截面积。

三．仪器与试剂：

表面张力测定仪， 阿贝拆射仪， 超级恒温水浴槽 ，蒸馏 水，烧杯，分析纯无水乙醇， 分析纯丙酮， 待测乙醇溶液样品（6至8个） 四．实验操作步骤：

1.作工作曲线，（确定样品浓度）

分别测定体积百分浓度为5，10，15，20，25，30的乙醇标准溶液折光率。作浓度对折光率的工作曲线。测各样品折光率，对照工作曲线，确定样品浓度。（折光率为y，浓度为x ，则工作曲线方程为：y = 0.0006x + 1.3335） 2.仪器常数K的测定：

（1） 洗净支管套管和毛细管，按图联接仪器，滴液漏斗装满水。

（2）支管套管内试管加适当重蒸水，使毛细管与水面垂直相切，25度恒温10分钟。 （3）滴液漏斗连接管拨开，压差测定仪开启并致零后再连接上连接管，滴液漏斗缓慢滴

液加压，使气泡由毛细管逸出，以小于每分钟20个为宜。 （4）读出传感压差显示数据，重复最大值出现三次记数。， 3.样品表面张力测定：

（1） 洗净并吹干支管套管内试管和毛细管，待测液洗三次后加适当待测液于支管内管。 （2） 按上述2操作测定各样品压差。

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五：预作实验条件：室温：度， 大气压：mmHg 六、实验数据及处理： 1、由K=

HO2PH2O 求出K值 （教材附录表知水在不同温度下的表面张力）

2、用表格列出各最大压力差，及其对应的折光率数值，并求得表面张力和浓度的数值。 3、以浓度c为横坐标，表面张力为纵坐标作图。

4、在---c曲线上取若干点，分别做出曲线，求得斜率m()T c5、根据吉布斯吸附方程式子，求算各浓度得吸附量，并画出吸附量与浓度的关系图。 附：表一：标准溶液拆光率 0% 浓度（V%） 拆光率 配制溶液 折光率 溶液浓度（V%） 压差（Pa） 表面张力 5% 1 10% 2 15% 3 20% 25% 4 30% 5 6 纯水 表二;:相关实验数据 /102.N.m1 表面吸附量 106mol 2m C/103m2.mol1 实验处理图示：

B1.3551.350n1.3451.3401.3350.000.050.100.150.200.250.300.350.400.45C(V%)

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B5.55.0σ/10Nm-2-14.54.03.53.00.050.100.150.200.250.300.35C(V%)

B Linear Fit of DATA1_B50454035C/Γ(10mmol)-1233025201510500.050.100.150.200.250.300.35C(V%)

七、实验讨论：

1.实验注意点：毛细管清洁度，连接橡皮管厚且宜短，毛细管口与液面相切。 2.误差来源 3、思考题：

1） 为什么表面张力必须在恒温下测定？

2） 测定表面张力时为什么滴管滴液不能太快？

3）本实验为什么要读取最大压差？

3） 毛细管的清洁与否对实验有何影响？

4） 毛细管末端插入溶液内部测定有无影响，为什么？

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