篇一 :最大泡压法测定溶液的表面张力实验报告

20##年 02 月 21 日         总评:               

姓名:                       学校:   陕西师范大学 

年级:   2010             专业:     材料化学   

室温:   10.0              大气压:     100kpa     

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.

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篇二 :液体表面张力的测定实验报告

液体表面张力的测定实验报告

指导老师:

实验时间:

姓名:

专业:无机

学号:

实验目的

1、掌握最大泡压法测定液体表面张力的方法,了解影响表面张力测定的因素。

2、测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力,计算吸附量,由表面张力的实验数据求分子的截面积。

实验原理

液体表面缩小是一个自发过程,欲使液体产生新的表面?A,就需要对其做功,其大小与?A有关

-W,=https://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_1.jpghttps://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_2.jpg为表面张力,是作用在界面上每单位长度边缘上的力。表面浓度与内部浓度不同的现象叫做溶液的表面吸附。在指定的温度和压力下,稀溶液中,溶质在表层中的吸附量与溶液的表面张力及溶液的浓度之间的关系遵守吉布斯吸附等温式

https://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_3.jpgT

能使溶剂表面张力显著降低的物质称为表面活性剂,他们在溶液表面的排列情况,决定于它在液层中的浓度。随着表面活性物质的分子在界面上排列愈加紧密,此界面的表面张力逐渐减小。

恒温下绘制曲线https://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_4.jpg,利用图解法进行计算,以Z表示切线和平行线在纵坐标上截距间的距离,则有

https://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_5.jpgT=-https://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_6.jpg Z=-https://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_7.jpghttps://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_8.jpgT=https://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_9.jpg

2、最大泡压法测定表面张力

将待测表面张力的液体装于表面张力仪中,会产生压力差https://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_10.jpg,液面沿毛细管上升。打开抽气瓶的活塞缓缓抽气,毛细管内液面受到一个使待测液面上升的压力,当次压力差https://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_11.jpg大气-https://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_12.jpg系统在毛细管端面上产生的作用力稍大于https://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_13.jpg时,气泡就从毛细管口脱出。此时

https://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_14.jpg本实验采用压气鼓泡法鼓泡。当曲率半径R和毛细管半径r相等时,曲率半径达最小值,最大附加压力为:

https://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_15.jpg

对于同一毛细管,其https://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_16.jpg为一常数,用k表示。则有

https://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_17.jpghttps://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_18.jpgk值可由实验测得 k= k(水) https://upload.fanwen118.com/wk-img/img100/4000221_19.jpg(水)

仪器与试剂

表面张力教学实验仪(DMPY-2C)1台、表面张力管1支、鼓泡毛细管1支、滴液漏斗1个、10ml移液管1支、5ml刻度移液管1支、250ml容量瓶1个、50ml容量瓶9个、50ml碱式滴定管1支、洗耳球1个、恒温水浴1套

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篇三 :液体表面张力系数测定的实验报告

xx大学实验报告

一【实验目的】

(1)   掌握力敏传感器的原理和方法

(2)   了解液体表面的性质,测定液体表面张力系数。

二【实验内容】

用力敏传感器测量液体表面的张力系数

三【实验原理】

液体具有尽量缩小其表面的趋势,好像液体表面是一张拉紧了的橡皮膜一样。这种沿着表面的、收缩液面的力称之为表面张力。

测量表面张力系数的常用方法:拉脱法、毛细管升高法和液滴测重法等。此试验中采用了拉脱法。拉脱法是直接测定法,通常采用物体的弹性形变(伸长或扭转)来量度力的大小。液体表面层内的分子所处的环境跟液体内部的分子不同。液体内部的每一个分子四周都被同类的其他分子所包围,他所受到的周围分子合力为零。由于液体上方的气象层的分子很少,表层内每一个分子受到的向上的引力比向下的引力小,合力不为零。这个力垂直于液面并指向液体内部。所以分子有从液面挤入液体内部的倾向,并使得液体表面自然收缩,直到处于动态平衡。

假如在液体中浸入一块薄钢片,则钢片表面附近的液面将高于其它处的,如图1所示。

由于液面收缩而产生的沿切线方向的力Ft称之为表面张力,角φ称之为接触角。当缓缓拉出钢片时,接触角φ逐渐的减小而趋于零,因此Ft方向垂直向下。在钢片脱离液体前诸力平衡的条件为  

F = mg + Ft                                              (1)

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篇四 :最大气泡法测表面张力实验报告

最大气泡法测定溶液的表面张力

【实验目的】

1、掌握最大泡压法测定表面张力的原理,了解影响表面张力测定的因素。

2、了解弯曲液面下产生附加压力的本质,熟悉拉普拉斯方程,吉布斯吸附等温式,了解兰格缪尔单分子层吸附公式的应用。

3、测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力,计算饱和吸附量, 由表面张力的实验数据求正丁醇分子的截面积及吸附层的厚度。

【实验原理】

1、表面张力的产生

纯液体和其蒸气组成的体系体相分子:自由移动不消耗功。表面分子:液体有自动收缩表面而呈球形的趋势。要使液体表面积增大就必须要反抗分子的内向力而作功以增加分子位能。所以分子在表面层比在液体内部有较大的位能,这位能就是表面自由能。

如果ΔA为1m2,则-W′=σ是在恒温恒压下形成1m2新表面所需的可逆功,所以σ称为比表面吉布斯自由能,其单位为J·m-2。也可将σ看作为作用在界面上每单位长度边缘上的力,称为表面张力,其单位是N·m-1。液体单位表面的表面能和它的表面张力在数值上是相等的。

2、弯曲液面下的附加压力

(1)在任何两相界面处都存在表面张力。表面张力的方向是与界面相切,垂直作用于某一边界,方向指向使表面积缩小的一侧。

(2)液体的表面张力与温度有关,温度愈高,表面张力愈小。到达临界温度时,液体与气体不分,表面张力趋近于零。

(3)液体的表面张力与液体的纯度有关。在纯净的液体(溶剂)中如果掺进杂质(溶质),表面张力就要发生变化,其变化的大小决定于溶质的本性和加入量的多少。

(4)由于表面张力的存在,产生很多特殊界面现象。

3、毛细现象

(1)由于表面张力的作用,弯曲表面下的液体或气体与在平面下情况不同,前者受到附加的压力。

(2)如果液面是水平的,则表面张力也是水平的,平衡时,沿周界的表面张力互相抵消,此时液体表面内外压力相等,且等于表面上的外压力Po。

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篇五 :物理化学实验报告-溶液中的吸附作用和表面张力的测定实验报告

实验十二 溶液中的吸附作用和表面张力的测定

摘要:本实验采用最大气泡压力法测定了液体表面张力,通过对不同浓度下正丙醇溶液的表面张力研究其和浓度之间的关系。初步探讨了表面张力的性质、表面能的意义以及表面张力和吸附作用的关系。

关键词:吸附作用、表面张力、最大气泡法

The measurement of the adsorption effect and surface tension

Abstract: In this experiment, according to Gibbs formula and Langmuir equal-temperature equation, we apply the biggest bladder pressure method to research the relationship between the amount of absorption and the consistency of a substance in the solution besides the surface tension. The phenomenon show that the consistency of a substance in the surface of the solution is different from that inside is called absorption.

Keyword:Surface tension, The biggest bubble pressure method, Absorption effect

1. 序言

物体表面的分子和内部的分子所处的境况不同,因此能量也不同,表面张力就是内部分子对表面分子的作用力,它是液体的重要属性之一,与所处的温度、压力、液体的组成共存的另一面的组成等因素都有关。对于溶液,由于溶质会影响表面张力,因此可以调节溶质在表面层的浓度来降低表面自由能。

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篇六 :物化实验报告-表面张力的测定

溶液中的吸附作用和表面张力的测定

一、实验目的

1、  掌握最大气泡法和滴重法测定表面活性物质正丁醇的表面张力,并且利用Gibbs吸附公式和Langmuir吸附等温式测定正丁醇分子的横截面积。

2、  训练学生利用毛细管和数字式微压测量仪以及滴重管测定表面张力的方法,并通过曲线及直线拟合处理得到不同数据。

3、  培养学生在实验中严谨的实验作风和态度,并对学生的科研兴趣进行初步的指导。

二、实验原理

1.         物体表面分子和内部分子所处的境遇不同,表面层分子受到向内的拉力,所以液体表面都有自动缩小的趋势。如果把一个分子由内部迁移到表面,就需要对抗拉力而做功。在温度、压力和组成恒定时,可逆地表面增加所需对体系做的功,叫表面功,可以表示为:

式中σ为比例常数。

σ在数值上等于当T、p和组成恒定的条件下增加单位表面积所必须对体系做的可逆非膨胀功,也可以说是每增加单位表面积时体系自由能的增加值。环境对体系作的表面功转变为表面层分子比内部分子多余的自由能。因此,σ称为表面自由能,其单位是焦耳每平方米(J/m2)。若把σ看作为作用在界面上每单位长度边缘上的力,通常称为表面张力。

从另外一方面考虑表面现象,特别是观察气液界面的一些现象,可以觉察到表面上处处存在着一种张力,它力图缩小表面积,此力称为表面张力,其单位是牛顿每米(N/m)。表面张力是液体的重要特性之一,与所处的温度、压力、浓度以及共存的另一相的组成有关。纯液体的表面张力通常是指该液体与饱和了其本身蒸气的空气共存的情况而言。

2、  纯液体表面层的组成与内部层相同,因此,液体降低体系表面自由能的唯一途径是尽可能缩小其表面积。对于溶液则由于溶质会影响表面张力,因此可以调节溶质在表面层的浓度来降低表面自由能。

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篇七 :液体表面张力系数测定实验报告

梧州学院学生实验报告

成绩:                       指导教师:              

专业:                   班别:                       实验时间:              

实验人:                 学号:                       同组实验人:            

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篇八 :实验报告-液体表面张力系数的测量

1.       实验名称

液体表面张力系数的测量

2.       实验目的

(1)用砝码对硅压阻力敏传感器进行定标,计算该传感器的灵敏度,学习传感器的定标方法。

(2)观察拉脱法测液体表面张力的物理过程和物理现象,并用物理学基本概念和定律进行分析和研究,加深对物理规律的认识。

(3)测量纯水和其它液体的表面张力系数。

(4)测量液体的浓度与表面张力系数的关系(如酒精不同浓度时的表面张力系数)

3.       实验原理:主要原理公式及简要说明、原理图

(1) 液体表面张力f

表面张力f是存在于液体表面上任何一条分界线两侧间的液体的相互作用拉力,其方向沿液体表面,且恒与分界线垂直,大小与分界线的长度成正比,即

                                     (1)

式中称为液体的表面张力系数,单位为NM-1。实验证明,表面张力系数的大小与液体的温度、纯度、种类和它上方的气体成分有关。温度越高,液体中所含杂质越多,则表面张力系数越小。

(2) 液膜拉破前瞬间受力分析

将内径为D1,外径为D2的金属环悬挂在测力计上,然后把它浸入盛水的玻璃器皿中。当缓慢地向上金属环时,金属环就会拉起一个与液体相连的水柱。由于表面张力的作用,测力计的拉力逐渐达到最大值F(超过此值,水柱即破裂),则F应当是金属环重力mg与水柱拉引金属环的表面张力f之和,如图1

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