物理化学实验-表面张力

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1、实验：溶液中的吸附作用和表面张力的测定一、实验目的1、测定不同浓度正丁醇（乙醇）水溶液的表面张力；2、了解表面张力的性质，表面自由能的意义及表面张力和吸附的关系；3、由表面张力—浓度曲线（σ—c曲线）求界面上吸附量和正丁醇分子的横截面积S；4、掌握最大气泡法测定表面张力的原理和技术。二、实验原理液体表面层分子和内部（本体）分子受力情况不同。内部分子受到周围液体分子的作用力相互抵消，合力为零。而表面层分子受到液体和气相分子的引力，合力指向液体内部，要使液体内部分子移到表面层（使液体的表面积增大），就必须克服此吸

2、引力作工。二、实验原理本实验利用最大气泡法测定液体的表面张力。将毛细管端面与液面相切，液面即沿毛细管上升，打开抽气瓶活塞让水缓慢流下，使毛细管内溶液受到的压力比样品管中液面的稍大，气泡就从毛细管口逸出。这一压差可由精密压差计读出。三、实验步骤1、分别配制浓度为0.01、0.02、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35mol/L的正丁醇溶液100mL。2、将仪器仔细洗涤干净，调节恒温槽温度为25℃。3、样品管中装入蒸馏水，使液面与毛细管端面向切，注意保持毛细管与液面垂直。4、打开抽

3、气瓶活塞，让水缓慢流下，使毛细管中气泡逸出速度为5—10秒/个。5、纪录压力计最大值，重复二次，求出P最大1平均值。6、同法测定各浓度下正丁醇水溶液的P最大2值。四、数据记录与处理（1）按下表将所得数据记入下表:（2）利用公式计算毛细管常数（3）由正丁醇溶液的实验数据计算各溶液的表面张力，并作σ—C曲线。（4）由σ—C曲线分别求出各浓度的值。浓度（mol/L）P最大（Pa）（5）利用Gibbs吸附等温式计算出各浓度下的Γ，将Γ及由3、4式算出的各项结果列表：（6）作C/Γ~C图，应得一直线，由直线斜率求出Γ∞

4、；（7）计算正丁醇分子的横截面积S0。（文献值19.5A2）浓度（mol/L）P最大（Pa）σ（N/m）dσ/dcΓ(mol/m)C/Γ五、思考题1、表面张力仪的清洁与否对所测数据有何影响？2、测定不同浓度溶液的表面张力时应注意什么？3、安装仪器时为什么要使毛细管与液面垂直，且管口端面刚好与液面向切？4、实验时，为什么溶液浓度以由稀至浓测定为宜？5、测定中能否应用加压的方法来鼓泡？