2014年 02 月 21 日 总评: 姓名: 学校: XXXX大学 年级: 2014级 专业: 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. 三、实验原理:
(1)表面张力的物理意义:在温度、压力、组成恒定时,每增加单位表面积,体系
的吉布斯自由能的增值称为表面吉布斯自由能(J·m-2),用γ表示。也可以 看作是垂直作用在单位长度相界面上的力,即表面张力(N·m-1);
(2)影响表面张力的因素:液体的表面张力与温度有关,温度越高,表面张力越小。
液体的表面张力与液体的浓度有关,在溶剂中加入溶质,表面张力就会 发生变化;
(3)表面张力与吸附量的关系:表面张力的产生是由于表面分子受力不均衡引起的,
当加入一种物质后,对某些溶液(包括内部和表面)及固体的表面结构会带来强烈的影响,则必然引起表面张力的改变。如果溶质加入能降低表面吉布斯自由能时,边面层溶质浓度比内部大;反之增加表面吉布斯自由能时,则溶液在表面的浓度比内部小。由此可见,在指定温度和压力下,溶质的吸附量与溶液的表面张力有关,即吉布斯等温吸附方程:
Γ= -(d /dc)T(c/RT)