最大泡压法测定表面张力学习教案.pptx

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1、会计学 1最大泡压法测定表面张力(biominzhngl)第一页，共11页。目的要求目的要求 实验原理实验原理 实验方法实验方法(fngf)(fngf)及步骤及步骤 实验操作注意点实验操作注意点 思考题思考题 第 1页/共 1 1页第二页，共11页。了解表面张力的性质,表面自由能的意义(yy)以及表面张力和吸附的关系。掌握用最大气泡法测定表面张力的原理和技术。测定不同浓度乙醇水溶液的表面张力,计算表面吸附量和乙醇分子的横截面积。目的目的(md)(md)要求要求第 2页/共 1 1页第三页，共11页。实验实验(shyn)(shyn)原理原理 表面张力(bi ominzhngl)（表面自由能）是液

2、体表面缩小的驱动力；与液体（溶液）组成、温度和表面气氛有关，其他条件一定时，只与溶液组成有关。加入表面活性剂（双亲物质）可降低溶液的表面张力(bi ominzhngl)。表面活性剂在溶液体相与表层的浓度不同 溶液的表面吸附；（能量最低原理）第 3页/共 1 1页第四页，共11页。在T、P一定的条件(tiojin)下，溶质的表面吸附量 与溶液浓度c之间的关系遵守Gibbs吸附方程 为表面吸附量(单位:molm-2);T为热力学温度(单位:K);c为稀溶液浓度(单位:moldm-3);R为气体常数。第 4页/共 1 1页第五页，共11页。n n 当溶质的表面吸附量 当溶质的表面吸附量 达到一定值时

3、，其 达到一定值时，其n n 占据了所有表面，达到饱和 占据了所有表面，达到饱和(b(b oh)oh)吸附，饱和 吸附，饱和(b(b oh)oh)吸附量为 吸附量为。n n、与浓度 与浓度c c的关系可用 的关系可用Langmuir Langmuir吸附等温式表示：吸附等温式表示：n n 上式取倒数整理得：上式取倒数整理得：n n 做（做（c/c/）-c-c 图，斜率的倒数即为 图，斜率的倒数即为。n n 若以 若以N N代表 代表1m2 1m2 表面上溶质的分子数 表面上溶质的分子数,则 则 N=N=L L（L L：Avogadro Avogadro 常数）常数）第 5页/共 1 1页第六页

4、，共11页。可得每个溶质分子在表面上所占据的横截面积:因此(ync),若测得不同浓度下溶液的表面张力,从-c曲线上求出不同浓度的吸附量,再从(c/)-c直线上求出,便可以计算出溶质分子的横截面积B。第 6页/共 1 1页第七页，共11页。n n 最大泡压法测定表面张力的原理与技术n n 拉普拉斯（Laplace）公式(gngsh)：n n Pmax=Pr=P0-Pr=2/rn n 抽气和压气（负压与正压法）的优缺点。（教材上与仪器上的不同连接法）第 7页/共 1 1页第八页，共11页。实验实验(shyn)(shyn)方法及步骤方法及步骤1.1.调节水浴温度至 调节水浴温度至 25oC(25oC

5、(或 或 30oC 30oC）；）；2.2.洗净测定管和有关 洗净测定管和有关(yugun)(yugun)玻璃器皿；玻璃器皿；3.3.依次测定纯水和不同浓度乙醇水溶液的最大泡压 依次测定纯水和不同浓度乙醇水溶液的最大泡压及折光率；及折光率；第 8页/共 1 1页第九页，共11页。实验实验(shyn)(shyn)操作注意事项操作注意事项n n 洗净所用 洗净所用(su(su yn yn)容器及测量管，并用少许待测液润洗测量管及毛细管；确认毛细管端口平 容器及测量管，并用少许待测液润洗测量管及毛细管；确认毛细管端口平整、内壁无残留液珠；整、内壁无残留液珠；n n 测量管装液时，要确保液面与毛细管恰

6、好相切（判断标准？），若恒温后液面升高，要吸出多 测量管装液时，要确保液面与毛细管恰好相切（判断标准？），若恒温后液面升高，要吸出多余部分；余部分；n n 操作中手不要接触测量管磨口，以防手上油脂污染测量液；操作中手不要接触测量管磨口，以防手上油脂污染测量液；n n 毛细管和测量管放入恒温水浴中时，要保证它们垂直且全浸入；毛细管和测量管放入恒温水浴中时，要保证它们垂直且全浸入；n n 测量管接入测量系统前，要确认表面张力测定仪（数显式压差计）已校零，接好后，气密性确 测量管接入测量系统前，要确认表面张力测定仪（数显式压差计）已校零，接好后，气密性确认；认；n n 调节系统压力改变速度一定要细心

7、，以使压力调节缓慢，气泡冒出及最大泡压读数稳定（装液 调节系统压力改变速度一定要细心，以使压力调节缓慢，气泡冒出及最大泡压读数稳定（装液量和活塞开度）；量和活塞开度）；n n 用测完表面张力的溶液进行折光率测定；用测完表面张力的溶液进行折光率测定；n n 使用折光仪时，要注意保护其光学系统及样品台。使用折光仪时，要注意保护其光学系统及样品台。第 9页/共 1 1页第十页，共11页。思考题思考题1.1.用最大气泡法测定表面张力时为什么要读最大压力差 用最大气泡法测定表面张力时为什么要读最大压力差?2.2.如果毛细管末端插入溶液中进行测量行吗？为什么？如果毛细管末端插入溶液中进行测量行吗？为什么？3.3.负压法（抽气法）测定最大泡压时，为什么要用同一瓶 负压法（抽气法）测定最大泡压时，为什么要用同一瓶溶液其折光率？溶液其折光率？4.4.测定管的清洁与否和温度不恒定对测量数据 测定管的清洁与否和温度不恒定对测量数据(shj)(shj)有何 有何影响？影响？第 10页/共 1 1页第十一页，共11页。