最大气泡法.doc

物理化学实验报告
实验名称: 最大气泡法测溶液的表面张力
学院: 化学工程学院
专业: 化学工程与工艺
班级: 化工12-6班
姓名: 吕博威学号 **********
指导教师: 王婷婷邵丹凤
日期: 2014年5月8日
一、实验目的
。
,测定不同浓度液体的表面张力。
。
二、实验原理
溶剂中加入溶质后,溶剂的表面张力要发生变化,加入表面活性物质(能显著降低溶剂表面张力的物质)则它们在表面层的浓度要大于在溶液内部的浓度,加入非表面活性物质则它们在表面层的浓度比溶液内部低。这种表面浓度与溶液内部浓度不同的现象叫溶液的吸附。显然,在指定的温度压力下,溶质的吸附量与溶液的表面张力及溶液的浓度有关。从热力学可知,它们之间的关系遵守吉布斯吸附等温方程:
(7—1)
式中:—为溶质在单位面积表面层中的吸附量(mol·m-2);
—为溶液的表面张力(N·m-2);
c—为溶液浓度(mol·m-3);;
—气体常数,·mol-1·-1;
—为绝对温度()。
当< 0时, > 0,即溶液的表面张力随着溶液浓度的增加而下降时,吸附量为正值,称为正吸附,反之,当> 0时,< 0称为负吸附。吉布斯吸附等温方程式应用范围很广,但上述形式只适用于稀溶液。通过实验测得不同浓度溶液的表面张力、……即可求得吸附量。
在一定的温度下,吸附量与溶液浓度间的关系可用Langmuir吸附等温式表示:
或(7—5)
以对作图,得一直线,如图7—4所示。该直线的斜率为。为饱和吸附量,是溶液表面盖满一单分子层溶质的量,其单位是mol·cm-2。
三、仪器药品
1、仪器:最大泡压法表面张力仪1套、洗耳球1个、移液管(50ml和1ml)各1只,烧杯500ml1只。
2、药品:正丁醇(AR)

四、实验步骤

将表面张力仪的各个玻璃仪器和毛细管先用洗液,再用自来水和蒸馏水洗涤,烘干后按图7—1安装好。
将水注入减压瓶中,然后用洗瓶将蒸馏水注入样品管中,反复用滴管调节毛细管底端平面与液面的高度,使毛细管底端平面恰好与液面相切,并且样品管与桌面垂直。
打开微压计4的电源,在装置图大气平衡管5与大气相通的情况下,按下微压计的“采零”钮,使仪器示数为“0”。夹紧5处的胶管,在开启活塞6,这时减压瓶3中水面下降,使体系内压力降低(实际上等于对系统抽气)。当压力计4有一定示数(至少为-30 mmH2O以上)时,关闭活塞6,若两三分钟内微压计的示数不变,则说明体系不漏气,可以进行实验。

打开活塞6,对体系减压,调节水流速度,使气泡由毛细管底端成单泡逸出(每分钟约20个气泡),记录微压计绝对值最大的读数三次,取其平均值。
再由附录中查出实验温度下水的表面张力γ,则仪器常数为:
γ= K P (7—8)
:
将样品管中的蒸馏水全部倒出,用待测液将样品管及毛细管仔细洗涤2次,在样品管中装入待测溶液,、、、、、、、、 mol·L-1的正丁醇溶