最大泡压法测定表面张力.ppt

化学化工学院实验 4:最大泡压法测定溶液的表面张力化学化工学院 1)测定不同浓度的乙醇水溶液的表面张力,根据吉布斯( Gibbs )吸附公式计算溶液的表面吸附量和乙醇分子的横截面积。 2)通过气泡最大压力的测定,进一步了解表面张力的性质以及表面张力和吸附的关系。 3)掌握用最大泡压法测定表面张力的原理和技术。一、实验目的实验 4:最大泡压法测定溶液的表面张力化学化工学院二、实验原理由于溶质分子的存在,表面浓度与溶液内部不同的现象叫做溶液的表面吸附。用热力学方法导出了溶液表面张力随浓度变化率与表面吸附量Γ之间的关系式。对两组分的稀溶液: dc d RT c?????本实验就是测定不同浓度溶液的表面张力,从σ— c曲线上求出不同浓度的吸附量Γ,再从—c 曲线上求出Γ∞,进而计算溶质分子的横截面积 A 式中: Γ为单位表面上被吸附物质的量(单位: mol/cm 2), c为物质的量浓度。在σ—c曲线上任选一点 i作切线,可得该点所对应的浓度的斜率, 再由上式可求得不同浓度下的Γ值。化学化工学院朗谬尔( langmair )提出吸附量与浓度 c 的关系可表示为: ???????1 Γ— c作图,直线斜率的倒数为Γ∞如果以 N代表 1m 2表面上溶质的分子数,则: 式中 L为阿伏加得罗常数。那么每个分子在表面上所占得面积为: A=1/ Γ∞.L LN????LN????化学化工学院?本实验用最大泡压法测定乙醇水溶液的表面张力。?根据拉普拉斯( laplace )公式: r P MAX ?2??对两种溶液的表面张力为σ1和σ2用同一支毛细管测定时。可得: )2( )1( max max 21P P???如果以测定某已知表面张力的液体(如水)作标准, 则另一溶液的表面张力,可迅速测定其 Pmax 求出。即对同一毛细管,有: )1( )1()2( max ' max max 21Pk PP??????式中,k' 毛细管常数,其值可由σ 2及实验数据 P max(2) 求得. 化学化工学院三、实验步骤 1、具体操作方法 1)溶液的配制。用称重法粗略配制 5%、 10%、 15%、 2 0%、 25%、 30%、 35%、 40%的乙醇水溶液待用。 2)仪器常数 k’值的测定 3)不同浓度的乙醇水溶液表面张力的测定 4)不同浓度