最大泡压法测定溶液表面张力幻灯片.ppt

最大泡压法测定溶液表面张力第1页，共10页，编辑于2022年，星期六 一、实验背景一、实验背景 表面张力是物理和传递过程中的重要基础数据，在化工生产、工程设计等方面应用广泛，随着精细化工的快速发展，现有温度范围内的表面张力数据已无法满足应用要求。由于化合物种类繁多，一一测定的实验量太大，所以发展起来的表面张力计算方法有很多，而最大泡压法具有重要的理论和实用意义。第2页，共10页，编辑于2022年，星期六二、实验目的及要求二、实验目的及要求1、测定不同浓度的乙醇水溶液的表面张 力，计算表面吸附量与乙醇分子的横截面积。2、了解表面张力的性质，表面能的意义及 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。第3页，共10页，编辑于2022年，星期六 三、实验要点三、实验要点1、拉普拉斯公式在毛细管最大气泡压力法上的 应用，用相对法可避免测量较难测准的毛细 管半径。2、出泡速率不能太快，因为出泡速率快，将使 表面活性物质来不及在气泡表面达到吸附平 衡，也将使气体分子间摩擦力和流体与管壁 间的摩擦力增大，这将造成压力差增大，使 表面张力测定值偏高。第4页，共10页，编辑于2022年，星期六 四、实验指导注意点四、实验指导注意点 1、系统检漏时增压不能太大，否则毛细管 口出泡压力将减小，但这不是系统漏气。2、如果毛细管口不出泡，或者连续出泡，可 能是毛细管口有异物，应予以更换。第5页，共10页，编辑于2022年，星期六 3、如果分液漏斗中活塞下面有气柱，将影响增压效果，可用洗耳球塞进打气或将分液漏斗倒置的方法赶去气柱。4、为保证恒温，测定管外应保持足够高的水浴，溶液恒温十分钟。第6页，共10页，编辑于2022年，星期六五、思考题答案五、思考题答案 1、如果将毛细管末端插入到溶液内部进行 测量行吗？为什么？答：不行。毛细管内的空气压力与管口处 的液体表面张力平衡，插入一定深度后，需 增加空气压力才能抵消这一深度的液柱压 力，使实验测得的表面张力值偏高。第7页，共10页，编辑于2022年，星期六2、为什么要读取最大压力差？答：测定时在毛细管口与液面相接触的地方 形成气泡，其曲率半径R先逐渐变小，当达到 R=r（毛细管半径）时，R值最小，附加压力P=2/R也达到最大，且此时对于同一毛细 管，Pmax只与物质的值有关（单值函数关 系），所以都读最大压力差。第8页，共10页，编辑于2022年，星期六 3、影响本实验的关键因素是什么？答：液面相切程度、毛细管干净与否。毛细管半径不能太大或太小。毛细管半径 太大,所需压力太小，导致测定误差增大；毛 细管径太小，气泡易从毛细管中成串、连续 地冒出，泡压平衡时间短，压力计所读最大 压力差不准。一般选用毛细管的粗细在测水 的表面张力时Pmax读数为500Pa-800Pa。第9页，共10页，编辑于2022年，星期六读取Pmax时，毛细管插入液面的深浅不 一，或不垂直，均影响读数的准确性。第10页，共10页，编辑于2022年，星期六