常见液体表面张力表
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莇 部分液体或固体的表面张力 / 表面能数据:( 25 度 C)羅 理论纯净水 (DI Water) 72 mN/m螄 环氧树脂 (Epoxy Resin) = 47 dynes/cm薀 聚酰胺类聚合物 (Polyamide) (尼龙) = 46 dynes/cm膀 纤维素 (Cellulose) = 45 dynes/cm薇 聚酯类聚合物 (PET Polymer) 约 = 43 dynes/cm薃 聚氯乙烯类聚合物 (Polyvinyl Chloride Polymer) 约 = 39 dynes/cm蚀 聚丙烯酸酯类聚合物 (Poly acrilic polymer) 约 = 35 dynes/cm薁聚乙烯类聚合物 (Poly stylene polymer) 约=33dynes/cm肄聚胺脂类聚合物 (Poly urithane polymer) 约 = 30 dynes/cm薆 矽胶类聚合物(Silicon polymer) 约 = 24 dynes/cm螀Teflon = 18 dynes/cm蚈碳氢类表面活性剂 (Hydrocarbonsurfactant)约 35 mN/m聚硅氧烷类表面活性剂 (Silicon Surfactant) 约 25 mN/m氟碳氢类表面活性剂 (Fluorinate surfactant)约 < 20 dynes/cm (0.01-0.1%)玄章壇号汀血43即1200扪怖師杠* †03 中阳分类号;趙ill 文赫掠饥禅:R乙醇水溶液农面张力的模型拟合蛊琳 时恩 蒔丈 犀胜丈 苏4T(^-军医大学药学院罚鞫化学14研室4000383M r :甘石阵水诩融科曲恠力旳势掘吐搭.井和采用曲定迄取曲'ttrtU^PU[imprriy RUiJIf fHHW皆.均碍囲軽肝的Hl 台敷果.并ttta-乙犀jdffMb ffiiMZr.« I£■!水常理蛊页张力的Ktt«»( ■-')悴駅“fit% 0 5 1。
不同液体表面张力不同,是由于它们有不同的摩尔体积、分子极性和分子力.分子间作用力越大,密度越大,越不容易蒸发的液体,其表面张力越大,比如:水分子是由氢键缔合的,因此水的表面张力较大.液态汞原子是由金属键缔合的,其表面张力更大.一般液体表面张力系数约为40×10-3N/m左右.什么是表面张力?表面张力是一种特殊的力,它是液体(纯净液体、溶液)性质的一种表现.从微观上看,表面张力是因液体表面薄层内分子间的相互作用,它不同于液体内部分子间的相互作用,从而使液体表面层具有一种特殊性质.表面张力是分子力的一种宏观表现,在内聚力的作用下,表面层液体分子的移动总是尽量地使表面积减小.在液体表面形成一层弹性薄膜,这样便出现了表面张力.表面张力起源于分子引力,从其作用效果来看,它属一种拉力.表面张力的表现由于表面张力向内收缩的拉力,使得水滴呈现圆状液体能否浸润固体,与其表面张力有关.表面张力系数小者,几乎能浸润一切固体;水的表面张力系数较大.它只能浸润某些固体.汞的表面张力系数更大,则仅能浸润某些金属.表面张力系数是表征表面张力大小的物理量,是讨论液体表面现象、了解液体性质的重要物理参量.它与温度、压强、密度、纯度、气相或液相组成以及液体种类等有关,通常,密度小、容易蒸发的液体其表面张力系数较小.液氢、液氦的表面张力系数很小,汞则很大.如前所述,液体表面层的分子因受到指向液体内部的拉力——分子引力的作用.表面层分子总要尽可能地向液体内部钻.这样一来,宏观上整个液面就会处在一种张紧的状态,表面上出现张力,即和液体表面共面且相切的表面张力.分子引力、表面张力的联系可用下面的事例说明类比:一直位于水平面上的小车,通过一个定滑轮在垂直向下的拉力作用下,该车上便会有一沿水平方向的力.分子引力和表面张力的关系是:前者为因,后者为果。
表面张力分子示意图表面张力的示意图表面张力与温度的关系表面张力一般随温度升高而减小,因为温度升高,分子热运动加剧,液体分子之间距离增大.相互吸引力将减小,所以表面张力要相应地减小.到达临界温度(物质以液态形态出现的最高温度)时,表面张力减小到零.通常表面张力和温度的关系成一直线;也有的表面张力虽随温度增加而减小,但不是直线关系;有的二者关系则更复杂.表1是不同温度下水的表面张力系数值.从不同的角度分析表面张力从力的角度分析:由于液体表面层分子显著地受到液体内部分子引力的作用(这其间也存在着分子斥力,只是分子引力占了优势).表面层外气体或其它液体分子的作用很小.于是,表面层内分子受力上、下不均,所以表面层分子仅受到了一指向液体内部的合引力,这一引力导致了表面层分子有向液体内部运动的趋势,宏观上便表现出液体表面具有自动收缩的趋势.众所周知,表面张力及其形成和分子引力有着密切的关系.那么,与液面共面相切的宏观力——表面张力,和垂直液面指向液体内部的微观力——分子引力合力,二者的联系如何理解?从能量的角度分析:由于液体表面层内出现了一个指向液体内部、自液面而下逐渐增强的分子引力场.液体分子由液体内部进入分子引力场,需要外力做功,其分子势能将增大(类似重力场中举起重物),而液体分子由表面进入液体内部,其势能会减小(类似重力场中下落物体).因任何物体的势能总有减小的倾向,以便使其稳定(势能最小原理),所以表面层的分子总想进入液体内部以获得“安稳”,从而使表面层分子的总势能尽可能减小.这一趋势宏观上使表面积趋于减小,即液面具有自动收缩的趋势.如何测量表面张力表面张力变化曲线表面张力变化曲线根据测量方法的不同,表面张力的测量方法可以分为拉板法、拉环法、悬滴法、最大气泡压力法等多种不同的测量方法。
25摄氏度乙醇的表面张力25摄氏度乙醇的表面张力表面张力是指液体表面对外界物体(如玻璃、金属、塑料等)的作用力,这种力表现在液体表面附近一个厚度为几个分子层的区域内,称为表面层或界面层。
表面张力的大小取决于液体表面附近分子之间的相互作用力,通常用垂直于液体表面单位长度上施加在表面上的力来度量,单位是N/m或J/m²。
不同的液体的表面张力是不同的,同一液体在不同温度下的表面张力也有所差异,本文主要探究25摄氏度下乙醇的表面张力。
乙醇是一种常见的酒精,其分子式为C2H5OH,是一种无色透明易燃液体,具有刺激性气味。
乙醇在室温下为液体,但其沸点仅为78.4摄氏度,比水低很多,因此常在实验室中用作溶剂。
那么在25摄氏度下,乙醇的表面张力是多少呢?首先需要了解乙醇分子的结构和性质。
乙醇分子由一个由碳、氢、氧原子组成的主链和一个羟基(-OH)基团组成,呈现出极性,即分子中含有极性键。
这一特点决定了乙醇分子之间相互作用的性质,即通过氢键相互作用。
要计算乙醇的表面张力,需要先了解一些基本的物理概念。
液体中的分子为了占据最小的表面积而呈现出收缩的趋势,从而表现出表面张力。
在接触角是45度的情况下,液体表面的相平衡方程为:γlv = γsl + γsv·cosθ其中,γlv为液体-气体界面的表面张力,γsl为固体-液体界面的表面张力,γsv为固液表面张力,θ为液体表面的接触角实验表明,在25摄氏度下,乙醇的表面张力为0.0221N/m。
值得一提的是,与一些其它液体相比,乙醇的表面张力比较小,说明乙醇分子之间的相互作用力比较弱。
这也可以从乙醇的氢键结构中得到验证,乙醇分子之间的氢键作用力相对较弱,正如前面所提到的,一般情况下,表面张力与液体中分子之间的相互作用力密切相关。
随着温度的升高,乙醇的表面张力将会减小。
这是因为表面张力是由于液体分子在液体表面层中旋转和随机运动造成的,这个过程受温度影响。
如果液体温度升高,分子的动能增加,分子表面的振动会增强,从而导致表面张力减小。
常见液体表面张力表
液体表面张力是指液体表面上的分子间相互作用力,它使得液体表面具有一定的弹性和抗拉性,表现为液体表面的收缩和在表面形成一个一定的张力。
以下是一些常见液体的表面张力表:
- 水:72.8 mN/m
- 乙醇:22.3 mN/m
- 甲醇:22.6 mN/m
- 丙酮:23.5 mN/m
- 水银:485 mN/m
- 液态铅:1,580 mN/m
- 液态锡:500 mN/m
表面张力与温度、压力、溶解度等因素有关,不同液体的表面张力也有所区别。
在实际应用中,人们可以通过测量液体表面张力来了解液体的性质,如液体的纯度、浓度、分子大小等。
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