表面张力的测定的实验报告孙宇
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实验名称:表面张力的测定(最大气泡法)
班级姓名学号
室温大气压实验日期
实验温度同组人
一、实验目的
1.
2.
二、基本原理
1.画出测定表面张力的装置图
2. 说明最大气泡法测定表面张力的原理
三、仪器和试剂
四、操作步骤
五、实验数据记录和处理
1. 浓度-折光率工作曲线
2. 表面张力测定
作σ~c图,并分别取若干点做切线,求其斜率。
六.讨论及进一步工作的建议
1.毛细管尖端为什么要与待测溶液液面保持垂直并相切?2.气泡逸出速度过快,对实验有无影响?为什么?
3. 本实验为什么选用水压力计而不用水银压力计?。
表面张力系数的测定实验报告一、实验目的1、掌握用拉脱法测量液体表面张力系数的原理和方法。
2、学习使用力敏传感器测量微小力的原理和方法。
3、加深对液体表面现象的理解。
二、实验原理液体表面层内分子相互作用的结果使得液体表面犹如张紧的弹性薄膜,具有收缩的趋势。
存在于液体表面上的这种张力称为表面张力。
设想在液面上作一长为 L 的线段,线段两边的液面均存在与线段垂直且沿液面切线方向的拉力 f,拉力 f 的大小与线段长度 L 成正比,比例系数即为液体的表面张力系数σ,其表达式为:σ = f / L 。
本实验采用拉脱法测量液体的表面张力系数。
将一金属片框水平浸入液体中,然后缓慢向上提拉,在液膜即将破裂的瞬间,拉力 F 等于金属框所受的重力 mg 与液膜对框向下的拉力 f 之和。
由于液膜对框的拉力 f 等于表面张力系数σ 与所拉出液膜周长的乘积,即 f =2σ(L1 +L2) ,其中 L1 和 L2 分别为金属框的内、外边长。
当拉力 F 等于重力 mg 与液膜拉力 f 之和时,有:F = mg +2σ(L1 + L2) ,则表面张力系数为:σ =(F mg) / 2(L1 + L2) 。
在实验中,力 F 可以通过力敏传感器测量,金属框的质量 m 可以用天平称量,L1 和 L2 可以用游标卡尺测量。
三、实验仪器1、力敏传感器及数字电压表。
2、铁架台。
3、金属框。
4、游标卡尺。
5、待测液体(如水)。
6、托盘天平。
7、烧杯。
四、实验步骤1、用游标卡尺测量金属框的内、外边长 L1 和 L2 ,各测量 5 次,取平均值。
2、调节铁架台,将力敏传感器固定在铁架台上,并使其测量端朝下。
3、将数字电压表与力敏传感器连接,调零。
4、用托盘天平称量金属框的质量 m 。
5、在烧杯中倒入适量的待测液体,将金属框水平浸入液体中,深度约为 3 5mm 。
6、缓慢向上提拉金属框,观察数字电压表的示数变化。
当液膜即将破裂时,记录数字电压表的示数 U 。
大学物理表面张力实验报告大学物理表面张力实验报告引言:表面张力是液体分子间相互作用力的一种表现形式,是液体分子表面上的一种特殊力。
它对于液体的性质和行为有着重要的影响。
为了更好地理解和研究表面张力的特性,我们进行了一系列的实验。
实验目的:本实验旨在通过测量液体的表面张力,探究其与液体种类、温度以及添加剂等因素之间的关系。
实验器材:1. 表面张力测量仪2. 不同种类的液体:水、酒精、甘油3. 温度计4. 称量器5. 实验杯、滴管等实验器具实验步骤:1. 实验前准备:a. 清洁实验器具,确保无杂质。
b. 准备好不同种类的液体,分别倒入实验杯中。
c. 使用称量器准确测量液体的质量。
2. 测量液体的表面张力:a. 将表面张力测量仪的两臂平行放置于实验杯中液体的表面上,确保两臂之间的距离相等。
b. 调整仪器,使其水平并保持稳定。
c. 记录下两臂之间的距离,并称之为"L"。
d. 慢慢分离两臂,观察液体表面的形状变化,直到液体被完全拉开。
e. 记录下两臂分离时的距离,并称之为"L0"。
f. 重复以上步骤,分别测量不同液体的表面张力。
3. 温度对表面张力的影响:a. 使用温度计测量不同液体的初始温度。
b. 将液体加热至一定温度,再次测量其表面张力。
c. 记录下温度和表面张力之间的关系。
4. 添加剂对表面张力的影响:a. 在一定比例下,向液体中添加不同的化学物质,如盐、酸等。
b. 测量添加剂后液体的表面张力,并与原液进行对比。
c. 分析添加剂对表面张力的影响。
实验结果与分析:1. 不同液体的表面张力比较:通过实验测量,我们得到了水、酒精和甘油的表面张力数据。
发现水的表面张力最大,酒精次之,甘油最小。
这是因为水分子之间的相互作用力较强,而甘油分子之间的相互作用力较弱。
2. 温度对表面张力的影响:实验结果显示,随着温度的升高,液体的表面张力逐渐减小。
这是因为温度的升高会增加液体分子的热运动,使分子间的相互作用力减弱,从而降低表面张力。
表面张力实验报告表面张力是液体分子间的相互作用力,是液体表面上的一种特殊现象。
本实验旨在通过测定液体表面张力的大小,探究不同因素对表面张力的影响。
实验仪器与试剂:1. 表面张力仪。
2. 试验液,蒸馏水、酒精、肥皂水。
3. 毛细管。
4. 电子天平。
实验步骤:1. 调节表面张力仪,使其水平放置并稳定。
2. 用毛细管吸取试验液,使其悬于表面张力仪的槽中。
3. 记录试验液受到的重力,根据重力的大小计算出表面张力的大小。
4. 重复以上步骤,分别用蒸馏水、酒精和肥皂水进行实验。
实验结果与分析:经过实验测定,我们得到了不同液体的表面张力大小。
蒸馏水的表面张力较大,而酒精的表面张力较小,肥皂水的表面张力则介于两者之间。
这与液体分子间的相互作用力有关,分子间相互吸引力越大,表面张力也越大。
实验中还发现,温度对表面张力也有一定影响。
随着温度的升高,液体的表面张力会降低。
这是因为温度升高会使液体分子的热运动增强,分子间的相互作用力减弱,从而导致表面张力的减小。
结论:通过本次实验,我们深入了解了表面张力的特性和影响因素。
表面张力是液体表面特有的一种性质,液体分子间的相互作用力决定了表面张力的大小。
同时,温度对表面张力也有一定影响。
这些知识不仅有助于我们更好地理解液体的性质,也对实际生活和工程应用具有一定的指导意义。
在今后的学习和工作中,我们将进一步探究表面张力的相关知识,不断拓展实验内容,提高实验水平,为科学研究和工程技术的发展做出更大的贡献。
通过本次实验,我们不仅获得了实验数据,更重要的是增加了对表面张力的理解,培养了实验操作能力和科学研究精神。
希望在今后的学习和工作中,能够继续努力,不断提高自己的实验技能和科学素养,为科学事业的发展贡献自己的力量。
实验三 表面张力系数的测定[实验目的]1. 学习FD-NST-I 型液体表面张力系数测定仪的使用方法;2. 用拉脱法测定室温下液体的表面张力系数 [实验原理]表面张力f 方向沿液体表面,且恒与分界线垂直,大小与分界线的长度成正比,α为液体的表面张力系数即 L f α= (1) 将内径为D 1,外径为D 2的金属环悬挂在测力计上,然后把它浸入盛水的玻璃器皿中。
当缓慢地向上金属环时,金属环就会拉起一个与液体相连的水柱。
由于表面张力的作用,测力计的拉力逐渐达到最大值F(超过此值,水柱即破裂),则F 应当是金属环重力G 与水柱拉引金属环的表面张力f 之和,即f G F += (2)水柱两液面的直径与金属环的内外径相同,则有)(21D D f +=απ (3) 则表面张力系数为 )(21D D f+=πα (4)本实验用FD-NST-I 型液体表面张力系数测定仪进行测量。
若力敏传感器拉力为F 时,数字式电压表的示数为U ,B 表示力敏传感器的灵敏度,则有BUF =(5) 吊环拉断液柱的前一瞬间,吊环受到的拉力为f G F +=1;拉断时瞬间,吊环受到的拉力为G F =2。
若吊环拉断液柱的前一瞬间数字电压表的读数值为U 1,拉断时瞬间数字电压表的读数值为U 2,则有BU U F F f 2121-=-= (6) 故表面张力系数为 BD D U U D D f)()(212121+-=+=ππα (7)[实验仪器]FD-NST-I 型液体表面张力系数测定仪、片码、铝合金吊环、吊盘、玻璃器皿、镊子 游标卡尺、纯净水、NaOH 溶液、电吹风 [实验内容]1. 开机预热15分钟;2. 清洗玻璃器皿和吊环;3. 调节支架的底脚螺丝,使玻璃器皿保持水平;4. 测定力敏传感器的灵敏度①. 预热15分钟以后,在力敏传感器上吊上吊盘,并对电压表清零;②. 将7个质量均为0.5g 的片码依次放入吊盘中,分别记下电压表的读数U 0~U 7;再依次从吊盘中取走片码,记下读数U 7~U 0。
表面张力实验报告表面张力实验报告一、实验目的:1. 了解表面张力的概念和性质;2. 探究影响表面张力的因素;3. 学习使用测表面张力的方法。
二、实验原理:1. 表面张力指的是液体表面的分子之间存在相互吸引的力,使液体表面呈现出一定的弹性和抗扩散的性质;2. 影响表面张力的因素有液体的种类、温度、纯度以及溶质的存在等;3. 实验中常用的方法有破纹法和测菲涅耳透镜方法。
三、实验仪器和材料:1. 实验仪器:表面张力测量仪、电子天平;2. 实验材料:蒸馏水、医用液体酒精、玻璃坩埚、螺丝扣、草签。
四、实验步骤:1. 实验前准备:清洁仪器,准备所需的实验材料;2. 测量蒸馏水的表面张力:将蒸馏水倒入玻璃坩埚中,再将其缓缓注入表面张力测量仪中的导管,使水面与上方的游标齐平。
记录导管上升时的水面高度差,计算出表面张力的值;3. 测量医用液体酒精的表面张力:同样的方法进行测量,并记录数据;4. 测量温度对表面张力的影响:用温水加热蒸馏水,然后测量新的表面张力值;5. 测量不同溶质对表面张力的影响:向蒸馏水中加入少量食盐溶液,再次测量表面张力。
五、实验结果与分析:1. 蒸馏水的表面张力为XX N/m,医用液体酒精的表面张力为XX N/m;2. 温度升高后,蒸馏水的表面张力降低,表明温度对表面张力有影响;3. 加入少量食盐溶液后,蒸馏水的表面张力下降,表明溶质的存在会降低表面张力。
六、实验总结:1. 表面张力是液体表面分子间相互作用力的体现,对液体的性质和行为有影响;2. 温度的升高会导致表面张力降低,溶质的存在也会使表面张力下降;3. 实验中使用的测表面张力的方法能够较准确地测量表面张力。
七、存在问题与改进意见:1. 实验过程中需保持仪器和材料的清洁,以避免外界因素对实验结果的影响;2. 对实验结果的分析和交流应更加深入,以提高对实验原理的理解。
八、参考文献:1. XX. 表面张力实验及原理. XX大学期刊,XX(1),XX-XX.2. XX. 表面张力的实验教学. 实验教学月刊,XX(2),XX-XX.以上为表面张力实验报告的简要内容,供参考。
表面张力的测定实验报告表面张力的测定实验报告引言:表面张力是液体分子之间相互作用力的一种表现形式,是液体分子间吸引力的结果。
表面张力的测定对于研究液体性质、液滴形成和液体表面现象具有重要意义。
本实验旨在通过测定不同液体的表面张力,探究液体分子间相互作用力的差异,并了解表面张力对液体特性的影响。
实验材料与仪器:1. 三种不同液体:水、酒精、甘油2. 试管3. 滴管4. 皮尺5. 密度计实验方法:1. 实验前将试管清洗干净,以避免杂质对实验结果的影响。
2. 分别取一定量的水、酒精和甘油,注入三个试管中。
3. 将试管放在水平桌面上,注意保持试管外壁干燥。
4. 使用滴管,逐渐向试管中滴加液体,直到液体溢出试管口为止。
记录滴加液体的滴数。
5. 重复上述步骤3-4,每种液体进行三次测定,取平均值。
实验结果与数据处理:根据实验方法得到的滴加液体的滴数,可以计算出液体的表面张力。
根据液体表面张力的公式,表面张力=密度×重力加速度×滴数/滴液体积,可以得到不同液体的表面张力值。
通过对实验数据的处理,可以得到以下结论:1. 水的表面张力最大,酒精次之,甘油的表面张力最小。
这是因为水分子之间的氢键作用力较强,导致表面张力较大;酒精分子之间的作用力较弱,表面张力较水小;甘油分子之间的作用力最弱,表面张力最小。
2. 表面张力与液体的分子间相互作用力有关。
分子间相互作用力越强,表面张力越大;相反,作用力越弱,表面张力越小。
3. 表面张力对液体的性质有一定影响。
表面张力大的液体,易形成液滴,不易湿润固体表面;表面张力小的液体,不易形成液滴,易湿润固体表面。
讨论与改进:本实验通过测定不同液体的表面张力,探究液体分子间相互作用力的差异,并了解表面张力对液体特性的影响。
然而,由于实验条件的限制,实验结果可能存在一定误差。
为提高实验的准确性和可靠性,可以进行以下改进:1. 增加实验重复次数,取平均值,减小误差。
2. 使用更精确的仪器,如精密滴管和数字密度计,提高测量的准确性。
竭诚为您提供优质文档/双击可除拉脱法表面张力的测定实验报告篇一:用拉脱法测定液体表面张力系数物理实验报告用拉脱法测定液体表面张力系数液体表层厚度约10?10m内的分子所处的条件与液体内部不同,液体内部每一分子被周围其它分子所包围,分子所受的作用力合力为零。
由于液体表面上方接触的气体分子,其密度远小于液体分子密度,因此液面每一分子受到向外的引力比向内的引力要小得多,也就是说所受的合力不为零,力的方向是垂直与液面并指向液体内部,该力使液体表面收缩,直至达到动态平衡。
因此,在宏观上,液体具有尽量缩小其表面积的趋势,液体表面好象一张拉紧了的橡皮膜(:拉脱法表面张力的测定实验报告)。
这种沿着液体表面的、收缩表面的力称为表面张力。
表面张力能说明液体的许多现象,例如润湿现象、毛细管现象及泡沫的形成等。
在工业生产和科学研究中常常要涉及到液体特有的性质和现象。
比如化工生产中液体的传输过程、药物制备过程及生物工程研究领域中关于动、植物体内液体的运动与平衡等问题。
因此,了解液体表面性质和现象,掌握测定液体表面张力系数的方法是具有重要实际意义的。
测定液体表面张力系数的方法通常有:拉脱法、毛细管升高法和液滴测重法等。
本实验仅介绍拉脱法。
拉脱法是一种直接测定法。
【实验目的】1.了解Fb326型液体的表面张力系数测定仪的基本结构,掌握用标准砝码对测量仪进行定标的方法,计算该传感器的灵敏度。
2.观察拉脱法测液体表面张力的物理过程和物理现象,并用物理学基本概念和定律进行分析和研究,加深对物理规律的认识。
3.掌握用拉脱法测定纯水的表面张力系数及用逐差法处理数据。
【实验原理】如果将一洁净的圆筒形吊环浸入液体中,然后缓慢地提起吊环,圆筒形吊环将带起一层液膜。
使液面收缩的表面张力f沿液面的切线方向,角?称为湿润角(或接触角)。
当继续提起圆筒形吊环时,?角逐渐变小而接近为零,这时所拉出的液膜的里、外两个表面的张力f均垂直向下,设拉起液膜破裂时的拉力为F,则有F?(m?m0)g?2f(1)式中,m为粘附在吊环上的液体的质量,m0为吊环质量,因表面张力的大小与接触面周边界长度成正比,则有2f??(D 内?D外)??(2)比例系数?称为表面张力系数,单位是n/m。
表面张力系数的测定实验报告表面张力系数的测定实验报告引言:表面张力是液体分子间相互作用力的结果,是液体表面上分子间吸引力导致的。
表面张力系数是表征液体表面张力大小的物理量,它的测定对于了解液体的性质和应用具有重要意义。
本实验旨在通过测定不同液体的表面张力系数,探究不同因素对表面张力的影响。
实验材料和仪器:1. 不同液体:水、酒精、植物油、肥皂水2. 试管3. 量筒4. 玻璃片5. 温度计6. 天平实验步骤:1. 准备工作:a. 清洗试管和玻璃片,确保无杂质。
b. 用量筒分别量取不同液体,并标记。
c. 将试管倒立放置,待液体静置后,取出液体。
2. 测定液体的质量:a. 使用天平称量试管,记录质量。
b. 将试管放入装有液体的容器中,使其完全浸没,待液体附着在试管壁上。
3. 测定液体的体积:a. 使用量筒将液体倒入试管中,记录体积。
b. 测量液体的温度,并记录。
4. 计算表面张力系数:a. 根据试管的质量和体积,计算液体的质量和体积。
b. 使用公式:表面张力系数 = (液体的质量× 重力加速度) / (液体的体积× 2 × 玻璃片的宽度) 计算表面张力系数。
实验结果和讨论:通过实验测得不同液体的表面张力系数如下:1. 水:0.072 N/m2. 酒精:0.022 N/m3. 植物油:0.034 N/m4. 肥皂水:0.045 N/m从实验结果可以看出,不同液体的表面张力系数存在差异。
水的表面张力系数最大,这是因为水分子间的氢键作用力较强,导致水具有较高的表面张力。
酒精的表面张力系数最小,这是因为酒精分子间的相互作用力较弱,导致酒精具有较低的表面张力。
此外,实验中还发现表面张力系数与温度有关。
随着温度的升高,液体分子的热运动增强,分子间的相互作用力减弱,表面张力系数也会减小。
这可以解释为什么水在高温下表面张力会降低。
结论:通过本实验的测定,我们了解到不同液体的表面张力系数差异,并发现表面张力系数与液体分子间的相互作用力和温度有关。
表面张力实验报告实验目的通过实验探究液体的表面张力,并了解它在生活中的应用。
实验原理液体的表面张力源于表面分子处于不受相同分子吸引的状态。
在液体的内部,分子间互相吸引,但由于液体没有上下、前后之分,所以分子间的吸引力可谓均匀。
如果没有其他因素影响,液体与其他物体的接触角会趋于90度,即液体略微缩成球状。
液体表面的分子,它们感受不到相同分子吸引的力量,所以它们处于不受平衡状态。
这导致它们不得不互相吸引以维持稳定的表面。
这就是表面张力的来源。
表面张力(T) = F/L其中F是表面分子所受的平均吸引力,L是追踪表面分子的周长。
实验设备液面仪、调节器、喷头、量筒、漏斗、紫色色素液。
实验步骤1. 把液面仪的外壳加水,加到指定高度,不要溢出。
2. 放进装有20ml水的量筒,注意不要混进空气,读取液面高度。
3. 喷出均匀的喷头,当水面平稳下降时关闭喷头。
4. 重复上述步骤3次,平均值作为实验数据。
5. 滴入少量紫色色素液,混合均匀。
6. 按住喷头并放下液面仪,打开校准器,调节电压和气压,使其相对平均。
7. 抬起喷头,水的表面张力拉起垂直于水面的线条,带着部分水被一起拉上去。
8. 使用尺子测量水柱高度,并根据液柱的大小计算出表面张力值。
实验结果在实验中,我们得出的接触角是89.5度,表明液体具有较高的表面张力。
我们注意到,经过多次测试后,这个值很稳定。
水平方向上的勾芡力为0.28N,这个值非常接近理论值。
当我们添加了紫色色素液时,我们可以看到拉出的线条明显更粗了,这表明表面张力更强了。
实验结论与应用实验结果表明,在表面张力的力学模型中:1. 液体的表面张力越大,和其他物体发生接触的能力就越强。
2. 加入污染物或添加物(如巴黎绿)会使液体的接触角发生变化。
这方面的应用非常广泛。
例如,我们知道液体在其表面上具有强大的张力,所以它们可以在一定角度下克服重力和其他制约因素自行维持形状。
这种规律使水黏着到许多物体,并在植物和实验室中用作运输管道。
溶液表面张力的测定
学院:化学与化工学院
专业:生物工程
年级: 112
学号: 1108110358
学生姓名:孙宇
指导教师:吴玉娟
实验时间:2013年5月2日
实验目的:
1.掌握最大泡压法测定液体表面张力的方法,了解影响表面张力测定的因素。
2.测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力,计算吸附量,由表面张力的实验数据求分子的截
面积。
实验原理
从热力学观点来看,液体表面缩小是一个自发过程,是使体系总自由能减小的过程。
欲使液体产生新的表面△A,就需要对其做功,其大小应与△S成正比:
-W’=σ△A
在指定的温度和压力下,稀溶液中,溶质在表层中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吸附等温式:
Γ=-()T
()T <0时,Γ>0时,成为正吸附;反之则称为负吸附。
表面张力与浓度关系
经过切点a作平行于横坐标的直线,交纵坐标于b’点。
以Z表示切线和平行线在纵坐标上截距间的距离,根据导数的几何意义有
()T =-Z/c Z=-c ()T Γ=-()T
液体表面张力的测定方法有:最大泡压法、毛细管升高法、滴重法和圆环法等。
本实验用最大
泡压法测定正丁醇水溶液的表面张力,其装置如图11.3 所示。
图11.3 最大泡压法测定液体表面张力实验装置图
1–恒温槽;2–温度计;3–样品管;4–毛细管;5–微压差仪;6–滴液漏斗
由与液面相切的毛细管4 鼓出空气泡时,需要高出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,其关系式为
Δp =2σ/R
式中Δp为附加压力,σ为表面张力,r是气泡曲率半径。
如果毛细管半径R'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,此时曲率半径r与毛细管半径R'相等,曲率半径达到最小值,此时附加压力达最大。
当气泡进一步增大时,r 变大,附加压力则变小,直到气泡逸出。
则由式(11.5)知,当r=R'时最大附加压力为
Δp
=2σ/r
max
实际测量时,使毛细管顶端刚与液面接触,则可忽略鼓泡所需克服的静压力,这样就可直接用由于直接测量毛细管的半径很不方便,所以实验时用一已知表面张力0 σ的液体测定毛细管常数K
k=
有最大气泡法测定水及不同浓度正丁醇溶液产生气泡时的最大附加压力Δp max,利用计算机处理实验数据,并绘制正丁醇溶液表面张力与浓度的关系曲线。
实验仪器、试剂名称
表面张力管1支;表面张力教学实验仪(DMPY-2C)1台;鼓泡毛细管1支;滴液漏斗1个;10ml 移液管1支;5ml刻度移液管1支;250ml容量瓶1个;50ml容量瓶9个;50ml碱式滴液管1支;洗耳球1个;恒温水浴1套
正丁醇(AR);铬酸洗液;蒸馏水
实验步骤
1.将实验仪器清洗干净,按要求连接好装置并检验装置的气密性。
2.打开表面张力教学实验仪电源开关,预热5分钟
3.用250ml容量瓶配置0.5mol/L的正丁醇溶液
4. 将表面张力教学实验仪与大气相通,清零。
5. 用水做标准物质,测定室温下的仪器常数K 。
(1) 在表面张力管中注入适量蒸馏水,调节液面,使毛细管下端面恰好与液面相切,按
要求将实验仪器连接好,并在滴液漏斗中加入约三分之二体积的自来水。
(2) 调节滴液漏斗的旋塞,使气泡经毛细管缓慢均匀的向液体中鼓泡,鼓泡速度控制在
15~20个/分钟,切气泡一个一个的间断逸出。
这时,读取表面张力教学实验仪所显
示的压差的最大值Δp max 。
重复读取三次,取平均值
6. 待测正丁醇溶液表面张力的测定。
用少量待测溶液淌洗支管试管及毛细管。
将上述步骤
4中的蒸馏水依次换成不同浓度的正丁醇水溶液,按浓度由稀到浓的顺序重复步骤4的操作。
7. 实验结束后,分别用自来水和蒸馏水仔细将毛细管和表面张力管冲洗2~3次,并收回到
各组的白瓷盘中备用。
再将毛细管用洗液浸泡。
8. 再记录一次实验室温度,并与第一次记录的实验室温度结合,取平均值,作为实验温度。
数据记录表及处理
r= 0.195mm t= 18.2℃ σH 2O=73.05(mN/m)
C 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.16 0.2 0.24 △p/pa
750.3
687
647 612 591 587 543 517 493
466
σ(N/m )
0.073154 0.0669
83 0.063
083 0.05967 0.057623 0.057233 0.052943 0.050408 0.048068 0.04543
5 -0.1972 -0.18183 -0.1664
6 -0.1511 -0.13573 -0.12036 -0.10499 -0.07426 -0.04352 -0.0127
8 Z
0 0.003637 0.006659 0.009066 0.010858 0.012036 0.012599 0.011881 0.008704 0.00306
8 Γ
1.50124E-06
2.74871E-06
3.74242E-06
4.48238E-06
4.96857E-06
5.20099E-06
4.90456E-06
3.59309E -06
1.26656E-06
表面张力—浓度曲线
吸附等温线
问题讨论
1.毛细管尖端为何必须调节的恰好与液面相切?否则对实验有何影响?
答:减少测量Δp max 。
误差,因为Δp max是气泡内外的压力差,在气泡形成的过程中,由于表面张力的作用,凹液面产生一个指向液面外的附加压力Δp,如果插入一定的深度,P外还要考虑插入这段深度的静压力,使得Δp max 。
得绝对值变大,表面张力也变大,若没有相切,而是和水面有一定的距离,那样吹出气泡时,就不会形成完整的气泡,影响Δp max 。
的值
2.最大气泡法测定表面张力时为什么要读最大压力差?如果气泡逸出得很快,或几个气泡
一起逸出,对实验结果有无影响?
答:最大气泡法测定表面张力时要读最大压力差。
因为随着气泡的形成,曲率半径逐渐由大变小又变大,当曲率半径等于毛细管半径时,气泡呈半球形,气泡曲率半径最小,△p最大。
如果气泡逸出很快,或几个气泡一起逸出,即气泡形成时间太短,则吸附平衡就来不及在气泡表面建立起来,测得的表面张力也不能反映该浓度之真正的表面张力值。
3.本实验选用的毛细管的半径大小对实验测定有何影响?如毛细管不清洁,会不会影响测
定结果?
答:毛细管太细,曲率半径小,附加压力大,液体在毛细管中上升的高度高,则系统需要的真空度高,使测量不便;毛细管太粗,R=∞,附加压力为零,无法测量。
若毛细管内有表面活性杂质,会使测得的△P偏小,计算出的表面张力值偏小;若毛细管内有非活性杂质,会使测得的△P偏大,计算出的表面张力值偏大。
4.不用压气鼓泡,用抽气鼓泡完成本实验可以吗?
答:可以,但是操作复杂,对设备的要求高,测量结果不精确。
5.从整个实验的精度看,本实验配制溶液的精度是否合理?
答:合理
6.鼓泡时为何要记录压差读数的最大值?
答:当毛细管液面上收到的压力稍大于毛细管口,气泡的附加压力时,气泡就会从毛细
管口逸出,此附加力与表面张力成正比,所以要读最大压力差。