实验九表面张力的测定

实验九表面张力的测定一、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。2、利用吉布斯公式计算不同浓度下正丁醇溶液的吸附量。二、实验原理1、本实验用鼓泡法测定表面张力，其原理如下：从浸入液面下的毛细管端鼓出空气泡，需要高于外部大气压的附加压力以克服气泡的表面张力，此附加压力与表面张力成正比，与气泡的曲率半径成反比：△P=2Υ/R如果毛细管半径很小，则形成的气泡基本上是球形的。当气泡开始形成时，表面几乎是平的，这时曲率半径最大；随着气泡的形成，曲率半径逐渐变小，直到形成半球形，这时曲率半径R=毛细管半径r，曲率半径达最小值，此时根据Laplace方程，这时附加压力达最大值。气泡进一部长大，R增大，附加压力变小，直到气泡逸出。△Pmax=2Υ/rΥ=r/2.△Pmax则：Υ=K.△Pmax式中的K可用已知表面张力的标准物质测定（蒸馏水，25℃，Υ=71.97mN.m-1）本实验用AF-02型数字式微压式测量仪测定△PmaxΥ=K△Pmax2．根据Gibbs吸附等温式求表面吸附量Γ=-(c/RT)dΥ/dc三、实验试剂与仪器仪器：AF-02型数字式微压测量仪，数控恒温槽，5ml,10ml移液管各一支，碱式滴定管1支，50lml容量瓶9个，样品管1个，毛细管1个，抽气瓶1个，锥形瓶1个，玻璃漏斗1个。试剂：正丁醇（分析纯）四、实验装置五、实验步骤:1、调节恒温槽的温度在25℃，打开AF-02型数字式微压式测量仪的电源，预热20min。2、0.5mol/L正丁醇实验室已配好。3、利用上述溶液，用容量瓶配制成下列浓度的溶液0.025、0.050、0.075、0.10、0.15、0.20、0.25mol/L各50mL。用250ml烧杯取约150ml左右0.5mol/L正丁醇，通过移液管和碱式滴定管量取所需的正丁醇至容量瓶，稀释至50mL。序号浓度（mol/L）所需正丁醇体积（mL）10.0252.520.0505.030.0757.540.101050.151560.202070.25254、用洗液洗净大试管与毛细管,再用自来水和蒸馏水洗净，在大试管中注入适量蒸馏水，使毛细管端刚和液面垂直相切。5、将大试管安装在恒温水溶液内，用小漏斗给抽气瓶装满自来水。6、连接好装置，无漏气。7、在体系通大气压的条件下按校零按钮，使显示器值为0.000Kpa。8、测定水的△Pmax。打开抽气瓶的活塞,使瓶内水缓慢滴出，导致大试管逐步减压,待气泡形成速度稳定(约5-10秒出一个气泡)后，此时，AF-02型数字式微压式测量仪的读数有变动，读出气泡脱出的瞬间时的△Pmax。连续读三次，取平均值，则可算出仪器常数K值。9、按照上述方法对测定不同浓度正丁醇溶液的△Pmax值，不同溶液测定时必须从低浓度到高浓度依次测定，测定每一样品时只需要用同样浓度的溶液淌洗3次即可。10、实验完毕，清洗玻璃仪器，整理实验台。六、实验数据记录1、数据记录：实验温度：。水的△Pmax：第一次；第二次；第三次；平均值；K=。表9.1正丁醇溶液的表面张力的测定C4H9OH/(mol.L-1)0.0250.0500.0750.100.150.200.25△Pmax第一次△Pmax第二次△Pmax第三次△Pmax平均值C4H9OH的表面张力（γ/N.m-1）2、数据处理（1）求出各浓度正丁醇水溶液的γ，并列成表。（2）做出γ-C图，在光划曲线上取6-7个点，用镜像作切线求出Z值，然后用公式Γ=-(c/RT)dΥ/dc计算不同浓度的Γ值，作出Γ-C图。七、实验注意事项：1、实验前必须用自来水与蒸馏水洗净容量瓶，才能开始配制溶液。2、配制溶液时必须用0.5mol/L的正丁醇溶液将移液管和滴定管淌洗3次。3、每次测定时，必须用被测定溶液将装样品试管淌洗（少量3次）4、每次测定时，必须将溶液与毛细管调至相切。5、打开抽气瓶的活塞，使瓶内水缓慢滴出，使气泡速度稳定(约8-10秒出一个气泡)。6、使最大值稳定后，再读数，连续3次，取平均值。7、必须从低浓度到高浓度依次测定。