表面张力测定的数据处理.doc

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1、正丁醇溶液表面张力测定的数据处理表1原始数据记录及数据处理c/(mol·dm-3)Δp/（kPa）表面张力/(N·m-1)吸附量×106/（mol·m-2）00.7440.072140.0000/0.020.6990.067781.56971.27420.050.6430.062353.02991.65020.10.5790.056144.39172.27700.150.5390.052265.16562.90380.200.4950.048005.66473.53060.250.4490.043546.01334.15

2、740.300.4330.041986.27064.78420.350.4040.039176.46835.4110自定义函数拟合根据经验公式进行自定义函数拟合；拟合结果：P2=81.63965;P1=0.27398吸附量表面吸附量由Gibbs吸附等温式将上述公式求导后整理并进行计算得到曲线线性拟合计算饱和吸附量线性拟合直线的斜率为125360.0；取倒数得到饱和吸附量Γ∞为7.97706E-06mol·m-2被测分子的横截面积S0;S0=2.01219E-19m210（1）由原始实验数据根据式①求出各浓度下正丁醇溶液表

3、面张力：①式中各项的含义：为溶液的最大附加压力（取平均值），单位kPa；为纯溶剂（水）的最大附加压力（取平均值），单位kPa；为实验温度下纯溶剂（水）的表面张力，可查表得到。例如T=298K时水的表面张力为0.07214N·m-1为实验温度下溶液的表面张力，单位为N·m-1（2）由数据通过origin绘制散点图如图1所示，并进行自定义函数拟合出参数P1和P2的数值表面张力和浓度之间符合下列公式②式中各项的含义：-溶液的表面张力，单位为N·m-1-纯溶剂的表面张力。T=298K时水的表面张力为0.07214N·m-1c-溶

4、液的浓度，单位为mol·m-3P1,P2为常数，通过自定义函数拟合得到.拟合曲线在图1中用红线表示。拟合结果：P2=81.63965;P1=0.27398（在图1中标出）101010编译的自定义函数y=0.07214-0.07214*P1*ln(1+x/P2)10自定义函数后savey=0.07214-0.07214*P1*ln(1+x/P2)1010图1正丁醇溶液的曲线（3）表面吸附量的计算在指定的温度和压力下，表面吸附量根据Gibbs吸附等温式计算得到。Gibbs吸附等温式：将式②求导带入Gibbs吸附等温式得到下式

5、：10③为表面吸附量，单位mol·m-2用origin软件绘制~c曲线如图2所示。图2表面吸附量和溶液浓度的关系曲线（4）饱和吸附量Γ∞的计算（利用origin软件对曲线进行线性拟合）在一定的温度下，吸附量与溶液浓度之间的关系由Langmuir等温式表示：④式中为饱和吸附量，K为经验常数，与溶质的表面活性大小有关。将式④取倒数可化成直线方程则：⑤以对c作图可得一直线，用软件进行线性拟合，结果如图3所示。10图3的关系曲线及线性拟合结果由直线斜率求倒数即可求出。饱和吸附量Γ∞为7.97706E-06mol·m-2（5）被测

6、物质正丁醇的横截面积S0的计算在饱和吸附的情况下，在气——液界面上铺满竖直排列的一单分子层，1m2表面上溶质的分子数为（L为阿佛加得罗常数），则可应用下式求得被测物质的横截面积：⑥被测物质正丁醇的横截面积S0：2.01219E-19m210