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最大泡压法测定溶液的表面张力实验报告docX页物理化学实验报告2012年02月21日总评姓名学校陕西师范大学年级2010级专业材料化学室温
10.0大气压lOOkpa
一、实验名称:最大泡压法测定溶液的表面张力
二、实验目的1了解表面自由能、表面张力的意义及表面张力与吸附的关系；2通过测定不同浓度乙醇水溶液的表面张力，计算吉布斯表面吸附量和乙醇分子的横截面积，掌握气泡最大压力法测定表面张力的原理和技术技能要求:掌握自动界面张力仪的使用方法，实验数据的作图处理方法.
三、实验原理1表面张力的物理意义:在温度、压力、组成恒定时，每增加单位表面积，体系-2的吉布斯自由能的增值称为表面吉布斯自由能Jm用丫表示也可以-1看作是垂直作用在单位长度相界面上的力，即表面张力Nm;2影响表面张力的因素:液体的表面张力与温度有关，温度越高，表面张力越小液体的表面张力与液体的浓度有关，在溶剂中加入溶质，表面张力就会发生变化；3表面张力与吸附量的关系:表面张力的产生是由于表面分子受力不均衡引起的，当加入一种物质后，对某些溶液包括内部和表面及固体的表面结构会带来强烈的影响，则必然引起表面张力的改变如果溶质加入能降低表面吉布斯自由能时，边面层溶质浓度比内部大;反之增加表面吉布斯自由能时，则溶液在表面的浓度比内部小由此可见，在指定温度和压力下，溶质的吸附量与溶液的表面张力有关，即吉布斯等温吸附方程「二-d/dec/RTT其中「为溶质的表面超额，c为溶质的浓度，，为溶液的表面张力1若d/dcOro为正吸附，表面层溶质浓度大于本体溶液，溶质是表面活性剂2若d/dcO「，0为负吸附，表面层溶质浓度小于本体溶液，溶质是非表面活性剂溶液的饱和吸附量c/「=c/r1/KP23分子的截面积，=1/「LL=
6.02X10B物理化学实验报告1物理化学实验报告
四、实验数据及处理以纯水25的测量结果计算仪器毛细管常数K，纯水的表面张力查书附录查表得:温度25水的表面张力，
0.07197N/m仪器常数K:
0.0735实验数据记录增压力差Apl/Pa减压力差Ap2/PaAp浓度pppppp平均p平均Apl-Ap2232311蒸储水
1.
08702.
17393.
26094.
34785.
43486.
52177.
60878.6957根据上表绘制曲线•一表，狄力冲MB-;
22、拟合曲线尸ax+bx+c由直线斜率求其饱和吸附量，并计算乙醇分子的横截面积，…附图B2拟合二次函数得到y=
0.000262889x-
0.0055x+
0.06227求导:y=
0.000525778x-
0.0055物理化学实验报告2物理化学实验报告实验数据分析-lc/molL
1.
08702.
17393.
26094.
34780.
0574390.
0507840.
046710.042622/Nm-1-
0.004928-
0.004357-
0.003785-
0.003214d/de6666-
23.82298*
104.98234*
105.64017*
102.1623*10c//molm-lc/molL
5.
43486.
52177.
60878.
69570.
0407240.
0386850.
0356580.033797/Nm-1-
0.002643-
0.002071-
0.001500-
0.000928d/de6666-
25.45157*
104.60505*
103.25704*
105.79659*10c//molm根据上表绘制c/—c曲线，T9计算，，1/2451151/L
4.07168*10B
五、讨论思考.与文献值见书中附录对照，检验你的测定结果，并分析原因答:绘制出的曲线不是很符合特征标准曲线，可能是实验数据误差较大引起的，归结起来可能由以下原因引起1出泡速率不能太快因为出泡速率快将使表面活性物质来不及在气泡表面达到吸附平衡，也将使气体分子间摩擦力和流体与管壁间的摩擦力增大，这将造成压力差增大，使表面张力测定值偏高所以要求从毛细管中溢出的气泡必须单泡溢出，有利于表面活性物质在表面达到吸附平衡，并可减少气体分子及气体与管壁之间的摩擦力，才能获得平衡的表面张力；2毛细管插入溶液中的深度直接影响测量结果的准确性假如毛细管尖端插液下，会造成压力不只是液体表面的张力，还有插入部分液体的静压力为了减少静压力的影响，应尽可能减少毛细管的插入和深度，使插入深度h接物理化学实验报告3物理化学实验报告近0毛细管内的空气压力与管口处的液体表面张力平衡，插入一定深度后，需增加空气压力才能抵消这一深度的液柱压力，使实验测得的表面张力值偏高而该实验装置中，随着滴液漏斗中水的不断流出，滴液的速度会减慢，装置的此处有待改进另外，毛细管的竖直以及毛细管进入液面的深度，对于测定结果都有一定的影响.表面张力测定仪的清洁与否和温度之不恒定对测量结果有何影响，答:如果玻璃器皿的不清洁和温度不恒定，则气泡不能连续平稳地通过，从而使压差计读数不稳定由于溶液折光率、浓度等随着温度变化而变化，若温度不稳定，则难以测得溶液的准确浓度物理化学实验报告4ValueStandardErrora
2.62889E-
45.69047E-5Bb-
0.0055570259E-4c
0.06227D.00122。
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