液体表面张力的测定——最大气泡法
第二篇：7 实验七 最大气泡压力法测定液体的表面张力
实验七 最大气泡压力法测定液体的表面张力
一、实验目的
1、用最大气泡法测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力，计算溶液表面吸附量、被吸附分子的截面积和吸附层厚度。
2、掌握最大气泡法测定溶液表面张力的原理和技术。
二、实验原理
在指定的温度和压力下，溶质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(Gibbs)吸附方程:
以σ对C作图，可得到σ-C曲线，在曲线上任选一点a作切线，即可得到该点所对应浓度的斜率
再由 
，求出不同浓度下的吸附量
。
据朗格谬尔(Langmuir)吸附公式: 
Г∞为饱和吸附量，即表面被吸附物铺满一层分子时的Г，线性化得
可求被吸附分子的截面积(L为阿佛加得罗常数)。
若已知溶质的密度ρ，分子量M，就可计算出吸附层厚度δ
的最大气泡法测定原理是：
实验时，用已知表面张力的纯水标定后再测定不同浓度样品溶液
三、仪器药品
最大泡压法表面张力仪 1套
吸耳球 1个
移液管(50mL和1mL) 各1只
烧杯(500mL) 1只
正丁醇(AR)
蒸馏水
超级恒温槽 1套
四、实验步骤
1. 仪器准备与检漏
将表面张力仪容器和毛细管先用洗液洗净，再顺次用自来水和蒸馏水漂洗，烘干后按图连接好。将水注入抽气管中。在测量管中蒸馏水，用吸耳球由活塞处抽气，调节液面，使之恰好与细口管尖端相切。然后关紧活塞，再打开抽气瓶活塞，这时瓶中水流出，使体系内的压力降低，当压力计中液面指示出若干厘米的压差时，关闭活塞，停止抽气。若2min～3min内，压力计液面高度差不变，则说明体系不漏气，可以进行实验。
2.标定
打开活塞对体系抽气，调节抽气速度，使气泡由毛细管尖端成单泡逸出，且每个气泡形成的时间为10s～20s。当气泡刚脱离管端的一瞬间，压力计中液面差达到最大值，记录最高读数，连续读取三次，取其平均值。再由手册中，查出实验温度时，水的表面张力σ。
3.表面张力随溶液浓度变化的测定
在上述体系中，用移液管移入0.100mL正丁醇，用吸耳球打气数次，使溶液浓度均匀，然后调节液面与毛细管端相切，同“2”法测定压力计的压力差。然后依次加入0.200mL、0.200mL、0.200mL、0.500mL、0.500mL、1.00mL、1.00mL正丁醇，每加一次测定一次压力差。正丁醇的量一直加到饱和为止，这时压力计的压力差最大值几乎不再随正丁醇的加入而变化。
五、注意事项
1、仪器系统不能漏气。
2、所用毛细管必须干净、干燥，应保持垂直，其管口刚好与液面相切。
3、读取压力计的压差时，应取气泡单个逸出时的最大压力差。
六、数据记录与处理
室温 实验温度 大气压 纯水的
正丁醇溶液的表面张力
1、计算溶液表面张力σ，绘制σ—C等温线。
2、作切线求Z，并求出Г，C/Г。
3、绘制Г—C，C/Г—C等温线，求Г∞并计算A和δ。