液体表面张力系数与温度和浓度的关系

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1、第30卷第1期湖南农业大学学报(自然科学版)Vol.30No.12004年2月JournalofHunanAgriculturalUniversity(NaturalSciences)Feb.2004文章编号:1007-1032(2004)01-0077-03液体表面张力系数与温度和浓度的关系任文辉林智群彭道林(湖南农业大学理学院湖南长沙410128)摘要:为了进一步探讨影响液体表面张力系数的主要因素通过微观分析从热力学的角度讨论了液体表面张力系数与温度和浓度的关系并通过试验进行了论证得出了水及常用表面活性物质肥皂水的表面张力系数随着温度和浓度

2、的增加是递减的并和温度呈近似线性关系.关键词:液体;表面张力系数;温度;浓度中图分类号:0351.1文献标识码:A0ntheRelationshipbetweentheLiguidSurfaceTensionandtheTemperatureandtheConcentrationRENWen-huiLINZhi-cunPENGDao-lin(CollegeofSciencesHNAUChangsha410128PRC)AbSraC:Liguidsurfacetensioniswidelyappliedinindustryandagricultu

3、re.Forfurtherstudyofthemainfactorsthataffectthecoefficientofliguidsurfacetensionthisarticleexplorestherelationshipbetweentheliguidsurfacetensionandthetemperatureandconcentrationfromtheviewofthermodynamicsbasedonmicrocosmicexperimentandanalyses.Resultsshowthatthecoefficientof

4、surfacetensionofwaterandsurface-activesubstancesoapwaterisrelatedtotemperatureandconcentration.KeywordS:liguid;coefficientofsurfacetension;temperatureconcentration液体由于表面张力的作用而具有自发收缩成球皂~皂素~皂角粉等[2].状的趋势.表面张力的大小可用表面张力系数来描1液体表面张力与温度和浓度的关系述.影响表面张力系数的因素主要有二[1]:一是温表面张力是指液面作用于单位长度分界

5、线的张度温度越高表面张力系数越小;二是在液体中加入力.通常说的表面张力实际上指的是界面张力因为杂质可显著改变表面张力系数.在实践中液体自发这种张力是在相的界面上发生的行为.物质表面层收缩成球状的现象有时对工农业生产是不利的.例分子与内部分子周围的状况不同内部分子所受邻如在喷洒农药时药液在液面上收缩成液滴将影响近相同分子的作用力是对称的各方向的力相互抵叶片对农药的吸收因此必须减小液滴的表面张力消;但表面层分子一方面受到本相内分子的作用系数使液滴在液面上呈延展分布.减小液体表面张另一方面受到性质不同的另一相分子的作用.由于力最有实用意义的方法是添加

6、表面活性物质如肥两相分子性质不同液体表面层里分子受力的球对收稿日期:2003-07-22称性遭到破坏而受到指向液体内部的合力作用.因基金项目:湖南农业大学引进人才科研基金项目(03YJ-此如果把一个分子从内部移到表面或增大表面积04)作者简介:任文辉(1966-)女汉族湖南汨罗人湖南时就必须克服体系内部分子之间的吸引力而对体农业大学实验师.78湖南农业大学学报(自然科学版)2004年2月系作功称为表面功.在恒温~恒压和组成恒定时有该体系的表面上使这些表面的表面自由能明显降-dW/=6dA(1)低从而降低表面张力.表面活性物质的这种性质和其结构有

7、关.式中:W/为表面功(J);6为表面张力(N);A为表面积(m2).2表面张力系数的试验研究在恒温恒压下吉布斯自由能AG=-AW/则研究纯净水的表面张力系数及加入常见的表面G活性物质肥皂水的表面张力系数分别随温度的变化AG=6AA因此(1)式可变为6=()(2)AT情况.此式为温度~压强一定时表面张力的常用定义2.1方法式.T表示在恒温恒压下.测定液体表面张力采用拉脱法使用焦利秤进行测量.1.1液体表面张力与温度的关系根据(2)式及热力学的基本公式可得到:将一长度为L的洁净T型金属丝浸入水中后慢慢拉出水面T型丝将在液面上竖直拉出一液膜6S=-

8、(3)(T)AV(A)TV如图1所示在T型丝从液面上被拉出之前所受力的平衡条件为:f-mg-6=0.式中f为所施的6S()=-(4)外力mg为细丝与所