1、最大泡压法测定溶液的表面张力,2015年5月,一、实验目的,1.了解表面张力的性质以及表面张力与吸附量的关系；2.掌握最大泡压法测定表面张力的原理和方法；3.测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力，计算吸附量。,表面张力,方向：对于平液面是沿着液面并与平液面平行，对于弯曲液面则与液面相切。,表面张力是垂直作用于表面上单位长度的收缩力,表面张力是使液体表面缩小的力,三.表面张力及其影响因素：,（1）与物质的本性有关分子间相互作用力越大，越大。,例：气液界面：(金属键)(离子键)(极性键)(非极性键),（2）与接触相的性质有关。,同一物质：(固体)(液体),7,温度升高，界面张力下降。极限情况：TTc
2、时，0。,其中：0与n为经验常数。,（3）温度的影响：,8,（4）压力的影响。,一般：p10atm,1mN/m，例:,2024/4/29,9,Gibbs表面吸附方程,杯中水和表面水受力不一产生表面张力加入茶叶后表面张力是否变化？如何变化?实验发现:液态金属中溶解溶质，会改变液态金属的表面张力和熔体/晶体的界面张力。有些溶解溶质会使表面张力增大，有些溶解溶质会使表面张力减小。,2024/4/29,10,热力学上，系统总是向减少自由能方向进行液体表面的自由能总是趋向最小。如果加入溶质B如果降低了溶剂A的表面张力，则表面层就会吸收更多的溶质原子形成正吸附现象。表面活性物质跑向表面 反之，如果加入溶质
3、B后，增加了溶剂的表面张力，则表面层就会排斥溶质原子B，而形成负吸附现象。表面非活性物质跑向内部 如果加入溶质B后，并不改变溶剂的表面张力，则不形成吸附现象，整个溶液浓度是均匀的。,2024/4/29,11,吉布斯溶液表面的吸附公式，通常写成：表明了溶质对某液相的活性和和非活性的程度 指恒温时，表面（界面）张力随表面浓度的变化率，称为表面活性。时，表明随着溶质浓度增加，溶液的界面张力降低 0 时，表明随着溶质浓度增加，溶液的界面张力也增大 0 时，即界面溶质浓度变化量，此时无吸附现象发生。=0,二、实验原理,如用同一根毛细管测量两种液体的表面张力分别为1，2，则,K为毛细管常数,已知2，便可就
4、得1,三、实验装置,微压差测量仪,p#(大气压),pA,pr=p#-pA,四、实验步骤,按图组装仪器。用蒸馏水测定毛细管常数K。计算所需0.5 molL-1正丁醇体积，并配制25 ml各浓度正丁醇水溶液。测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力。每次测量前洗涤毛细管内壁及试管2-3次，保护毛细管尖部。处理数据作图，并求出表面张力、吸附量。,五、数据记录,表1 蒸馏水pr的测定,查表可得室温下的H2O，利用H2O=1/2r pr=Kpr，求得毛细管常数K。,五、数据记录,表2 各浓度正丁醇的pr的测定,求各浓度下的表面张力1,六、数据处理,(Y),c正丁醇(mol L-1)(X),吉布斯吸附方程,求算各个浓度的吸附量,
