实验五表面张力的测定

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1、实验五表面张力的测定化53卢巍2005011871同组实验人：白超林曜张泉实验日期:2008-5-31提交报告日期：2008-6-7带实验的老师姓名：郭勋1引言1.1实验目的1.明确表面张力、表面自由能和吉布斯吸附量的物理意义。2.掌握最大压力气泡法测定表面张力的原理和技术。3.计算表面吸附量和吸附质分子的截面积。1.2实验原理］）本实验中，利用―府生、

2、气体常数。CC1C2）利用-=—+——,若以作图，得一直线，由直线的斜率可求出卩亠r匚kjr若以N代表In?表面上溶质的分子数，则在饱和吸附时N二「小八式中的Na为阿佛加德罗常数，求出每个溶质分子在表面上所占据的横截面积。S=匚Na3）其屮用最大气泡法测定表而张力：该测定方法的装置和原理如下图所示。将下口齐平的毛细管垂直插入试液，并使管口刚好与液面相切，则对看到毛细管内形成凹液面。然后从滴液漏斗中放水抽气，随着毛细管内外压差逐渐增大，泡的曲率半径由大变小，当气泡的半径等于毛细管的内半径时，其半径达到最小值，而泡内压力达到最大值，此时

3、的泡内外压最大差人戶可由压力计测出，所以根据泡内最大的附加压力和毛细管的内半径「，就可计算表面张力2o(25.13)(25.14)式屮k为仪器常数，其值可用已知表面张力的物质测定。最大圧力气泡法与接触角无关，不需要液体的密度数据，且装置简单，测定迅速，因此，木实验选用此法。2实验操作2.1实验药品、仪器型号仪器与药晶1）表面张力仪1套2）lOOOnil烧杯一个3）100ml容量瓶5个4）50ml>25ml移液管各一支5）滴管1支6）洗耳球1个0.4mol/L正丁醇水溶液。7）数字化的表血张力测定仪与电脑的处理软件。1.烧杯；2.抽气

4、用的滴液漏斗；3.精密数字微压差测量仪;1.恒温槽；5.支管试管；6.毛细管；2.2实验条件（实验温度、湿度.压力等）室温20°C左右，常压。2.3实验操作步骤及方法要点1）配制溶液：用实验室已准备好的0.4mol・亦^正丁醇水溶液分别稀释配制0.3、0.2、0.1、0.05、0.025mol-dm'数据测定，电脑采集：A、打开电源，检查仪器装置与药品。读取水浴温度计的读数。水浴温度计示数：23.70°CB、打开计算机，选择数据采集■表面张力，双击进入。C、测定仪器常数。用去离子水充分洗净大试管和毛细管，并往大试管中注入适量去离子水

5、，使毛细管端口与水面刚好垂直相切。的正丁醇水溶液。注意实验室的五个容量瓶上都有标签，在配溶液吋要专瓶专用,不能混用，一來是可以防止混淆，二來是可以保证一定的精确度。实验仪器中只提供了25ml和50ml规格的移液管，故不能直接从0.4M直接得到0.05M、0.025M的溶液。可通过以下方法来配制0.05M和0.025M的溶液:先用25ml移液管移取0.4M的溶液至100ml容量瓶屮，配制成0」M的溶液。然后用50ml移液管和25ml移液管分别移取0.1M溶液至100ml容量瓶中，既可配制得到0.05M和0.025M的溶液了。我自己在生

6、化实验室做实验的经验告诉自己，溶液不能一下稀释很多倍，最好是逐步稀释，这样比较准确。必须充分清洗大试管和毛细管，按照要求进行操作，直到符合规定为止，不可急躁。注意控制相切的操作，该步骤对实验的影响较大。将大试管安装在水浴中，给抽气瓶注满水，检查活塞，打开三通管与大气相连，单击开始，稳定10〜20秒后，关闭与大气相连的三通管，打开抽气瓶的活塞，使瓶内的水漫漫滴出,观察微压压差计的读数和计算机数据采集界面采集数据的变化。稳定后，记录5-6个峰值稳定的气泡吐岀的数据。单击完成，并命名存盘。D、测定正丁醇水溶液的表面张力。方法同4,分别测定

7、0.4、0.3、0.2、0.1、0.05、0.025mol-dm3的正丁醇水溶液。注意每次测量前应用待测溶液清洗大试管和毛细管。测定完毕后退出。此时，仍需观察并读取水浴温度计的读数。水浴温度计示数：23.7CTC3)运用实验室提供的软件初步数据处理选择并双击物理化学实验，选择并双击表面张力，输入平均温度、溶液浓度、正丁醇密度、水的表面张力，点击打开，选择己测定完毕的该溶液浓度的文件并打开，将光标移动到三通管与大气相连起始的10〜20秒处，点击压力端点1,再将光标移动到开始吐泡的最高点,点击压力端点2,差值AE就会显示出来，多次选择，

8、显示值为平均值。点击提交，溶液浓度和差值AE就会在下表显示出来。再输入另一溶液的测定数据。输入正丁醇的密度0.8252g/ml以及20°C的水的表血张力值0.07228N/m，点击数据处理，就可以得到计算结果。3结果与讨论3.1原始实