溶液表面张力的测定实验报告
实验目的：测定溶液的表面张力，探究不同条件对溶液表面张力的影响。
实验原理：表面张力是指液体表面上分子之间的相互吸引力导致的液面收缩的能力。表面张力大小取决于液体种类、温度等条件。实验中通过观察液面收缩高度来测定溶液的表面张力。
实验步骤：
1.制备不同浓度的溶液，如0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L等。
2.将滴管浸入溶液中，利用毛细现象让溶液上升到滴管口的一定高度。
3.将滴管从溶液中取出，记录溶液表面与滴管口之间的距离。
4.重复以上步骤三次，取平均值。
5.重复以上步骤，在不同温度下测定表面张力。
实验数据：
浓度0.1mol/L，室温25℃，液面高度差：0.8mm，0.7mm，0.9mm，平均值
为0.8mm。
浓度0.05mol/L，室温25℃，液面高度差：0.5mm，0.6mm，0.4mm，平均值为0.5mm。
浓度0.01mol/L，室温25℃，液面高度差：0.2mm，0.3mm，0.2mm，平均值为0.2mm。
不同温度下的测定数据见下表：
温度/℃浓度0.1mol/L 浓度0.05mol/L 浓度0.01mol/L
20 1.0mm 0.6mm 0.3mm
25 0.8mm 0.5mm 0.2mm
30 0.6mm 0.4mm 0.1mm
实验结果分析：
通过上述数据可以得出以下结论：
1.溶液浓度越大，表面张力越大。
2.温度升高，表面张力降低。
3.在浓度相同的情况下，随着温度升高，表面张力降低的速度越快。
实验结论：
表面张力是液体表面分子间相互吸引力导致的液面收缩能力。表面张力大小受到多种因素的影响，如液体种类、浓度、温度等。通过实验可以得出结论，溶液浓度越大表面张力越大，温度升高表面张力降低。另外，在相同浓度的情况下，随着温度升高，表面张力降低的速度越快。
竭诚为您提供优质文档/双击可除最大气泡法实验报告 篇一：最大气泡法测表面张力实验报告 最大气泡法测定溶液的表面张力 【实验目的】 1、掌握最大泡压法测定表面张力的原理，了解影响表面张力测定的因素。 2、了解弯曲液面下产生附加压力的本质，熟悉拉普拉斯方程，吉布斯吸附等温式，了解兰格缪尔单分子层吸附公式的应用。 3、测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力，计算饱和吸附量,由表面张力的实验数据求正丁醇分子的截面积及吸附层的厚度。 【实验原理】 1、表面张力的产生 纯液体和其蒸气组成的体系体相分子：自由移动不消耗功。表面分子：液体有自动收缩表面而呈球形的趋势。要使液体表面积增大就必须要反抗分子的内向力而作功以增加
分子位能。所以分子在表面层比在液体内部有较大的位能，这位能就是表面自由能。 ?w=???A 如果ΔA为1m2，则-w′=σ是在恒温恒压下形成1m2新表面所需的可逆功，所以σ称为比表面吉布斯自由能，其单位为J·m-2。也可将σ看作为作用在界面上每单位长度边缘上的力，称为表面张力，其单位是n·m-1。液体单位表面的表面能和它的表面张力在数值上是相等的。 2、弯曲液面下的附加压力 （1）在任何两相界面处都存在表面张力。表面张力的方向是与界面相切，垂直作用于某一边界，方向指向使表面积缩小的一侧。 （2）液体的表面张力与温度有关，温度愈高，表面张力愈小。到达临界温度时，液体与气体不分，表面张力趋近于零。 （3）液体的表面张力与液体的纯度有关。在纯净的液体（溶剂）中如果掺进杂质（溶质），表面张力就要发生变化，其变化的大小决定于溶质的本性和加入量的多少。（4）由于表面张力的存在，产生很多特殊界面现象。3、毛细现象 （1）由于表面张力的作用，弯曲表面下的液体或气体与在平面下情况不同，前者受到附加的压力。
浙江万里学院生物与环境学院 化学工程实验技术实验报告 实验名称：溶液表面张力的测定 （1）实验目的 1、掌握最大气泡法测定表面张力的原理和技术 2、通过对不同浓度正丁醇溶液表面张力的测定，加深对表面张力、表面自由能和表面吸附量关系的理解
3、学习使用Matlab 处理实验数据 （2） 实验原理 1、 表面自由能：从热力学观点看，液体表面缩小是一个自发过程，这是使体系总的自由能减小的过程。如欲使液体产生新的表面A ?，则需要对其做功。功的大小应与A ?成正比：-W=σA ? 2、 溶液的表面吸附：根据能量最低原理，溶质能降低溶液的表面张力时，表面层中溶 质的浓度应比溶液内部大，反之，溶质使溶液的表面张力升高时，它在表面层中的浓度比在内部的浓度低。这种表面浓度与溶液里面浓度不同的现象叫“吸附”。显然，在指定温度和压力下，吸附与溶液的表面张力及溶液的浓度有关。Gibbs 用热力学的 方法推导出它们间的关系式 T c RT c )(??-=Γσ(1)当0 0，溶质能减少溶剂的表面张力，溶液表面层的浓度大于内部的浓度，称为正吸附，此类物质叫表 面活性物质。（2）当0>??? ????T c σ时，Γ<0，溶质能增加溶剂的表面张力，溶液表面 层的浓度小于内部的浓度，称为负吸附，此类物质叫非表面活性物质。由 T c RT c )(??- =Γσ 可知：通过测定溶液的浓度随表面张力的变化关系可以求得不同浓 度下溶液的表面吸附量。 3、 饱和吸附与溶质分子的横截面积：吸附量Γ浓度c 之间的关系，有Langmuir 等温方程式表示：c K c K ·1·+Γ=Γ∞ 4、 最大泡压法： （3） 实验装置与流程：将燃烧热实验的主要设备、仪器和仪表等 按编号顺序添入图下面相应位置： 图11－4 最大气泡法测表面张力装置
液体表面张力系数的测定 一 实验目的 1 学习用界面张力仪测微小力的原理和方法。 2 深入了解液体表面张力的概念，并测定液体的表面张力系数 二 实验原理 1 液体表面张力 由于液体分子之间存在作用力，使每个位于表面层内的分子都受到一个指向液体内部的力，这就使每个分子都有从液体表面进入液体内部的倾向，所以液体表面积有收缩的趋势，在没有外力的情况下，液滴总是呈球形，致使其表面积缩到最小，这种使液体表面收缩的力叫做液体的表面张力。 2 液体表面张力系数的测量原理 图1 如图1，将一表面洁净的矩形金属薄片浸入水中，使其底边保持水平，然后将其轻轻提起，则其附近液面呈现如图示的形状，则0→?时，f 方向趋向垂直向下。在金属片脱离液体前，受力平衡条件为 mg f F +=（1） 而 )(2d l f +=α（2） 则 ) (2d l mg F +-= α（3） 若用金属环替代金属片，则（3）式变为
) (21d d mg F +-= πα（4） 式中d1，d2为圆环的内外直径。 若用补偿法消除mg 的影响，即 mg F f -= 则（4）式可写为 ) (21d d f += πα（5） 即为液体表面张力系数。 三 实验仪器 液体界面张力仪、标准砝码、环形测件、玻璃杯、镊子、纯净水、小纸片 四 实验内容及步骤 1 仪器调整。调整仪器水平，刻度盘归零。 2调零。将小纸片放在金属环上，调整调零旋扭，通过放大镜观察，指针、指针的像及红线三线重合。 3 绘制质量标准曲线 分别在小纸片上放100mg 、300 mg 、500 mg 、700 mg 、 1000 mg 的砝码，记下对应的刻度盘的示数。以所加砝码的质量作为横坐标，刻度盘的示数作为纵坐标，绘制质量标准曲线。 4 测量纯净水的表面张力系数 调零。用玻璃杯盛大约2/3的水，放在样品座上，调节样品座的高度，使金属环刚好浸过水面。左手调节样品座下面的螺丝，使样品座缓慢的下降，右手调节蜗轮旋扭。两手调节的同时，眼睛观察三线始终重合，直到环把水膜拉破为止。记下刻度盘示数M ’。为了消除随机误差，共测五次。 6 将M ’在质量标准曲线上查得水作用在金属环上的表面张力mg f =，按式（5）计算出水的表面张力系数。 五 数据记录及处理 1 金属环的直径 外径 ：mm d )001.0670.19(1±= 内径：mm d )001.0470.18(1±=
最大泡压法测定溶液表面张力 一．实验目的： 1．明确表面张力、表面自由能和吉布斯吸附量的物理意义； 2．掌握最大泡压法测定溶液表面张力的原理和技术； 3．掌握计算表面吸附量和吸附质分子截面积的方法。 二．实验原理： 1．表面张力和表面吸附 液体表面层的分子一方面受到液体内层的邻近分子的吸引，另一方面受到液面外部气体分子的吸引，由于前者的作用要比后者大，因此在液体表面层中，每个分子都受到垂直于液面并指向液体内部的不平衡力，如图1所示，这种吸引力使表面上的分子自发向内挤促成液体的最小面积，因此，液体表面缩小是一个自发过程。 在温度、压力、组成恒定时，每增加单位表面积，体系的吉布斯自由能的增值称为表面吉布斯自由能（J·m -2），用γ表示。也可以看作是垂直作用在单位长度相界面上的力，即表面张力（N·m -1）。 欲使液体产生新的表面ΔS ，就需对其做表面功，其大小应与ΔS 成正比，系数为即为表面张力 γ： －W =γ×ΔS (1) 图1 液体表面与分子内部受力情 况图 在定温下纯液体的表面张力为定值，当加入溶质形成溶液时，分子间的作用力发生变化，表面张力也发生变化，其变化的大小决定于溶质的性质和加入量的多少。水溶液表面张力与其组成的关系大致有以下三种情况： （1）随溶质浓度增加表面张力略有升高； （2）随溶质浓度增加表面张力降低，并在开始时降得快些； （3）溶质浓度低时表面张力就急剧下降，于某一浓度后表面张力几乎不再改变。 以上三种情况溶质在表面层的浓度与体相中的浓度都不相同，这种现象称为溶液表面吸附。根据能量最低原理，溶质能降低溶剂的表面张力时，表面层中溶质的浓度比溶液内部大；反之，溶质使溶剂的表面张力升高时，它在表面层中的浓度比在内部的浓度低。在指定的温度和压力下，溶质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(Gibbs)吸附方程： Γ = T dc d RT c ??? ??γ （2） 式中，Г为溶质在表层的吸附量，单位mol·m 2，γ为表面张力，c 溶质的浓度。 若T dc d ??? ??γ＜0，则Γ＞0，此时表面层溶质浓度大于本体溶液，称为正吸附。引起溶剂表面张力显著降低的物质叫表面活性剂。 若T dc d ??? ??γ＞0，则Γ＜0，此时表面层溶质浓度小于本体溶液，称为负吸附。
溶液表面张力的测定实验报告 实验目的：测定溶液的表面张力，探究不同条件对溶液表面张力的影响。 实验原理：表面张力是指液体表面上分子之间的相互吸引力导致的液面收缩的能力。表面张力大小取决于液体种类、温度等条件。实验中通过观察液面收缩高度来测定溶液的表面张力。 实验步骤： 1.制备不同浓度的溶液，如0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L等。 2.将滴管浸入溶液中，利用毛细现象让溶液上升到滴管口的一定高度。 3.将滴管从溶液中取出，记录溶液表面与滴管口之间的距离。 4.重复以上步骤三次，取平均值。 5.重复以上步骤，在不同温度下测定表面张力。 实验数据： 浓度0.1mol/L，室温25℃，液面高度差：0.8mm，0.7mm，0.9mm，平均值
为0.8mm。 浓度0.05mol/L，室温25℃，液面高度差：0.5mm，0.6mm，0.4mm，平均值为0.5mm。 浓度0.01mol/L，室温25℃，液面高度差：0.2mm，0.3mm，0.2mm，平均值为0.2mm。 不同温度下的测定数据见下表： 温度/℃浓度0.1mol/L 浓度0.05mol/L 浓度0.01mol/L 20 1.0mm 0.6mm 0.3mm 25 0.8mm 0.5mm 0.2mm 30 0.6mm 0.4mm 0.1mm 实验结果分析： 通过上述数据可以得出以下结论： 1.溶液浓度越大，表面张力越大。
2.温度升高，表面张力降低。 3.在浓度相同的情况下，随着温度升高，表面张力降低的速度越快。 实验结论： 表面张力是液体表面分子间相互吸引力导致的液面收缩能力。表面张力大小受到多种因素的影响，如液体种类、浓度、温度等。通过实验可以得出结论，溶液浓度越大表面张力越大，温度升高表面张力降低。另外，在相同浓度的情况下，随着温度升高，表面张力降低的速度越快。
溶液表面张力测定实验报告 一、实验目的 1.学习和掌握溶液表面张力的测定原理和方法。 2.通过实验了解不同浓度溶液对表面张力的影响。 3.培养实验操作技能和数据处理能力。 二、实验原理 表面张力是液体表面分子间相互吸引力的一种表现，是液体的重要物理性质之一。通过测量液体表面的张力，可以了解液体分子间的相互作用力，进而研究液体的性质和行为。本实验采用最大泡法（或称为最大压力法）测定溶液的表面张力。 三、实验步骤 1.准备实验仪器和试剂：表面张力计、称量纸、天平、吸水管、实验溶液 （不同浓度）等。 2.开机预热：打开表面张力计电源，预热10分钟。 3.校准仪器：使用去离子水对表面张力计进行校准。 4.测量：用吸水管吸取适量实验溶液，滴在称量纸上，测量其质量。然后 将称量纸上的液体放在表面张力计的测量台上，拉动测量杆，使液体形成液膜。当液膜破裂时，记录最大压力值。每种浓度的溶液重复测量3次，取平均值。 5.数据处理：将实验数据整理成表格，计算不同浓度溶液的表面张力值。 6.结果分析：根据实验结果，分析不同浓度溶液对表面张力的影响。 四、实验结果 序号溶液浓度 （%） 测量值1 （mN/m） 测量值2 （mN/m） 测量值3 （mN/m） 平均值 （mN/m） 1 0 72.8 72.6 72.9 72.8 2 5 68.4 68.1 68.6 68.4 3 10 64.1 64.3 64.0 64.1 4 1 5 60.3 60.5 60.2 60.3 5 20 56.7 56.9 56.5 56.7 五、结果分析与讨论 1.实验结果表明，随着溶液浓度的增加，表面张力逐渐降低。这是因为溶 质分子的加入破坏了溶剂分子间的氢键和范德华力，导致表面张力下 降。
溶液表面张力的测定 陈兴、李丽 （化工学院制药工程系，药 151 班，学号 150153） 摘要： 该实验是要测定溶液的表面张力，采用最大气泡压力法。在指定的温度和压力下，溶质的吸附量与溶液的浓度和表面张力关系服从Gibbs 吸附等温式：,=-T p c d RT dc γ?? Γ ???，气泡从形成到离开过程，曲率半径由大变小，再变大，附加压力相应由小变大再变小。根据实验测得到压力差，则有2p r γ ?=,则可求得溶液在各种浓度的表面张力γ。而由 11 c c k ∞??=+ ?ΓΓΓ ??及1s L ∞A =Γ可分别求出饱和吸附量和正丁醇分子的横截面积。 一、引言： 在液体内部，表面层的分子受内层分子的作用与受表面层外介质的作用不同，因而受力不均衡，在纯物质情况下，表面层的组成与内部相同，但加入溶质后，溶剂的表面张力会发生变化，所以是否可以用不同浓度的溶液通过最大气泡压力法来测定表面张力，进而算出表面吸附量Γ和正丁醇分子的横截面积s A 。 二、实验材料和方法 2.1 材料 仪器:DP-AW 精密数字压力计，南京桑力电子设备厂；SYC-15C 超级恒温水浴箱，南京桑力电子设备厂；容量瓶、移液管、烧杯、毛细管，北京玻璃二厂。 试剂：0.3mol/L,0.4mol/L 正丁醇溶液（A.R)，北京化工厂。 2.2 方法 实验时，先洗净表面张力仪，毛细管，吸管和容量瓶等，接着配制溶液：0.3mol/L 、0.4mol/L 的正丁醇溶液配制成8种不同浓度的溶液，分别为0.025mol/L 、0.050mol/L 、0.075mol/L 、0.100mol/L 、0.150mol/L 、0.200mol/L 、0.300mol/L 、0.400mol/L 的正丁醇溶液。 测量表面张力时，先将蒸馏水加入表面张力仪中，插入毛细管，使毛细管口与液面相切且垂直，向排水瓶加入约三分之二的水，打开
液体表面张力实验报告 液体表面张力实验报告 引言： 液体表面张力是液体分子间相互作用的结果，是液体表面上的分子与周围分子的相互作用力。表面张力的大小直接影响着液体的性质和行为。为了深入了解液体表面张力的特性，我们进行了一系列的实验。 实验一：测量液体表面张力的方法 我们选择了两种常见的测量液体表面张力的方法：滴下法和测斜法。 滴下法是通过滴管将液体滴在平板上，然后观察液滴的形状来判断表面张力的大小。我们使用了不同的液体，包括水、酒精和油，滴在平板上，并观察液滴的形状。结果显示，水滴呈现出近似球形，而酒精和油滴则呈现出扁平形状。根据Young-Laplace方程，液滴的形状与表面张力有关，可以通过计算液滴的接触角来间接测量表面张力的大小。 测斜法是通过将一根细管浸入液体中，然后观察液体在细管内的上升高度来测量表面张力。我们选择了水作为实验液体，将细管浸入水中，然后观察水在细管内上升的高度。根据管壁直径和水的密度，我们可以通过测量上升高度来计算表面张力。 实验二：影响液体表面张力的因素 我们进一步研究了影响液体表面张力的因素，包括温度、溶质和溶剂之间的相互作用。 首先，我们调节了水的温度，从常温逐渐加热到沸点。通过滴下法测量液滴的接触角，我们发现随着温度的升高，水滴的接触角逐渐减小，表明表面张力随
温度的升高而减小。这是因为随着温度的升高，液体分子的热运动增加，分子间的相互作用力减弱，从而使表面张力减小。 其次，我们加入了不同浓度的溶质到水中，观察液滴的形状和接触角的变化。实验结果显示，随着溶质浓度的增加，液滴的接触角逐渐增大，表明表面张力随溶质浓度的增加而增大。这是因为溶质分子与溶剂分子之间的相互作用力增强，从而使表面张力增大。 最后，我们选择了不同溶剂，包括水、酒精和油，通过滴下法测量液滴的接触角。实验结果显示，水滴的接触角最小，油滴的接触角最大，表明不同溶剂的表面张力大小不同。这是因为不同溶剂的分子之间相互作用力不同，从而导致表面张力的差异。 实验三：应用液体表面张力的现象 液体表面张力的现象在日常生活中有许多应用，例如水珠在莲叶上的滚动、水滴在玻璃上的滑动等。 我们观察了水滴在莲叶上的滚动现象。由于莲叶表面具有一定的疏水性，水滴在莲叶上无法完全附着，形成了一个微小的接触角。这个接触角使得水滴能够在莲叶表面上滚动，而不是停留在原地。这种现象在植物叶片上普遍存在，有助于植物的生长和光合作用。 我们还观察了水滴在玻璃上的滑动现象。由于玻璃表面具有较高的亲水性，水滴能够完全附着在玻璃上，形成一个接触角接近于零。这使得水滴能够在玻璃表面上滑动，而不是停留在原地。这种现象在窗户上常见，有助于保持窗户的清洁和透明度。 结论：
溶液表面张力的测定实验报告思考题 溶液表面张力的测定实验报告思考题 引言： 溶液表面张力是液体分子之间的相互作用力导致液体表面上的分子排列紧密， 形成一个类似薄膜的现象。本实验旨在通过测定溶液的表面张力，探究溶液中 溶质浓度、温度和溶剂种类对表面张力的影响。 实验步骤： 1. 准备不同浓度的溶液：分别取一定量的溶质A溶解在相同体积的溶剂B中， 制备不同浓度的溶液。 2. 测定溶液的表面张力：利用表面张力测定仪，将测定仪的测量板浸入溶液中，记录下液面下降的高度，并根据相关公式计算出溶液的表面张力。 结果分析： 1. 溶质浓度对表面张力的影响：实验结果显示，随着溶质浓度的增加，溶液的 表面张力逐渐降低。这是因为溶质的存在使溶液中的溶剂分子之间的相互作用 力减弱，从而导致表面张力的降低。 2. 温度对表面张力的影响：实验结果表明，随着温度的升高，溶液的表面张力 逐渐降低。这是因为温度的升高使溶剂分子的热运动加剧，溶液分子之间的相 互作用力减弱，导致表面张力的降低。 3. 溶剂种类对表面张力的影响：实验结果显示，不同种类的溶剂具有不同的表 面张力。一般来说，极性溶剂的表面张力较大，而非极性溶剂的表面张力较小。这是因为极性溶剂中的分子具有较强的相互作用力，导致表面张力较大。 讨论与思考：
1. 表面张力的应用：表面张力的大小与液体的黏性和流动性密切相关。在实际应用中，表面张力的测定可以用于评估液体的品质和适用性，例如在液体清洁剂、涂料和胶水等领域。 2. 表面活性剂的作用：表面活性剂是一类能够改变溶液表面张力的物质。通过在溶液表面形成一层分子薄膜，表面活性剂可以降低溶液的表面张力，从而提高液体的湿润性和分散性。在日常生活中，洗涤剂和洗手液等产品中常含有表面活性剂。 3. 表面张力的研究进展：随着科学技术的不断发展，对表面张力的研究也在不断深入。例如，研究人员正在探索利用表面张力现象制备纳米材料、开发新型液体传感器和设计微流控芯片等领域。 结论： 通过本实验的测定和分析，我们得出了溶质浓度、温度和溶剂种类对溶液表面张力的影响规律。这些结果对于理解溶液的物理性质以及液体在实际应用中的表现具有重要意义。同时，我们也了解到表面张力在科学研究和工程应用中的广泛应用前景。希望通过今后的研究和实验，能够进一步深入探索表面张力的机理和应用，为人类的科技进步和生活改善做出更大的贡献。
液体表面张力的测定 龚聪（同组人：郭舒隽） 2012.11.8 摘要 我们采用最大气泡压力法测定了不同浓度正丁醇溶液的表面张力，发现随着溶液浓度的升高，表面张力下降，说明正丁醇是一种表面活性物质。 引言 从毛细管鼓出空气泡时，为了克服溶液因表面张力产生的附加压力，毛细管内的压力（大气压）要高于样品管中的压力。附加压力与表面张力成正比，与气泡的曲率半径成反比： 2p= r σ∆（1），其中，p ∆为附加压力；σ为表面张力；r 为气泡的曲率半径。若毛细 管很小，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，这时气泡的半径r 最大；随着气泡的形成，r 逐渐变小，直到气泡成为半球形时，r 等于毛细管的半径R ，附加压力最大，气泡进一步增大，r 变小，附加压力减小，直到气泡逸出。 最大的附加压力m ax 2=p R σ∆（2），表面张力m ax =2 R p σ∆（3）。 在测量过程中，我们使毛细管端面与液面相切，这样可以忽略鼓泡所需克服的静压力，表面张力可直接用式（3）计算。 对于同一支毛细管， 2 R 称为仪器常数，可用K 表示。我们用表面张力已知的标准物质 ——水来测定仪器的K 值：22= H O H O K p σ∆（4）。式（3）可写为m ax =K p σ⨯∆（5）。 实验仪器与试剂 表面张力测定仪1套；100m L 容量瓶8个；500m L 烧杯一个；胶头滴管1个；洗瓶1个；碱式滴定管1支 -1 0.5mol L ⋅正丁醇溶液 实验装置如下图所示
方法 1. 正丁醇溶液的配制 分别向八支100m L 的容量瓶中加入4、8、12、16、20、28、36和40mL 的-10.5mol L ⋅正丁醇溶液，定容以配制0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.14、0.18和0.20-1mol L ⋅的待测溶液并编号0-8。 2. 仪器常数K 的测定 洗净样品管和毛细管； 样品管中装入适量蒸馏水，调节样品管液面高度，使水面与毛细管端面相切； 打开数字压力计电源开关，旋转滴液漏斗上的活塞，使系统与大气相通，按下数字压力计上的“采零”键。关闭活塞，隔绝大气，打开漏斗活塞，水沿漏斗流下，系统的压力开始减小，此时有气泡从毛细管端逸出。控制出气泡的速度，每出一个气泡，压力计读数由小变大，再由大变小，读取6~7个该过程的最大示数。 3. 测定不同浓度正丁醇水溶液的m ax p ∆ 按照步骤2，从低浓度到高浓度分别测定正丁醇水溶液的m ax p ∆。更换溶液时用待测溶液润洗样品管2~3次。 4. 关闭电源，倒掉所配溶液，用蒸馏水洗涤容量瓶和样品管。整理仪器。 数据 表格 1 计算 在本次实验条件下，标准物质—水在16.4°C 下的表面张力为-3 -1 68.7410N m ⨯⋅。1 由式（4）得仪器常数22-3-4 3 68.7410 = = =2.18100.315010 H O H O K p σ⨯⨯∆⨯ 1 数据来源：《大学化学实验——有机及物理化学实验分册》（天津大学出版社）附录三，附表6-13
溶液表面张力的测定的实验报告 摘要： 本实验通过测定溶液的表面张力来了解溶液的性质和分子间相互作用力。实验采用了产生泡沫的方法来测定表面张力，并利用浓度变化方法来研究溶液浓度对表面张力的影响。实验结果表明，溶液的表面张力与溶液浓度呈负相关关系。 引言： 溶液表面张力是指液体表面上的分子间相互作用力所产生的张力。表面张力的大小取决于液体的性质以及其中溶解物的种类和浓度。表面张力的测定对于研究溶液的性质和分子间相互作用力具有重要意义。 实验方法： 1. 实验仪器和试剂 本实验使用的仪器有：玻璃管、注射器、容量瓶、计时器等。试剂有：水、不同浓度的溶液等。 2. 实验步骤 （1）制备不同浓度的溶液：分别取一定量的溶质，加入不同体积的溶剂中，摇匀得到不同浓度的溶液。 （2）产生泡沫：将玻璃管的一端浸入溶液中，用注射器吸取一些溶液，再将玻璃管的另一端封住，并快速取出。
（3）计时：在实验开始后，用计时器计时，记录泡沫保持完整的时间。 （4）重复实验：重复以上步骤，记录多组数据。 实验结果与分析： 根据实验数据计算出不同浓度溶液的表面张力，并绘制表面张力与浓度的关系曲线。实验结果显示，随着溶液浓度的增加，表面张力逐渐降低。这说明溶液浓度的增加可以降低溶液的表面张力。 结论： 通过本实验的测定，我们得出了溶液表面张力与溶液浓度呈负相关的结论。这一结论对于研究溶液的性质和分子间相互作用力有着重要的意义。 讨论与展望： 本实验采用了产生泡沫的方法来测定溶液的表面张力，并通过浓度变化方法研究了溶液浓度对表面张力的影响。然而，本实验只考虑了溶液浓度对表面张力的影响，还可以进一步研究其他因素对表面张力的影响，如温度、压力等。此外，本实验只使用了一种溶质，可以尝试使用不同的溶质进行实验，比较它们对表面张力的影响。 结语： 通过本实验，我们了解了溶液表面张力的测定方法，并得出了溶液表面张力与溶液浓度呈负相关的结论。这一实验为进一步研究溶液
液体表面张力的测定实验报告 指导老师： 实验时间： 姓名： 专业：无机 学号：
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 液体表面缩小是一个自发过程，欲使液体产生新的表面∆A，就需要对其做功，其大小与∆A有关 -W,=σ∆A σ为表面张力，是作用在界面上每单位长度边缘上的力。表面浓度与内部浓度不同的现象叫做溶液的表面吸附。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=−c RT (dσdc )T 能使溶剂表面张力显著降低的物质称为表面活性剂，他们在溶液表面的排列情况，决定于它在液层中的浓度。随着表面活性物质的分子在界面上排列愈加紧密，此界面的表面张力逐渐减小。 恒温下绘制曲线σ=f(c),利用图解法进行计算，以Z表示切线和平行线在纵坐标上截距间的距离，则有 (dσdc )T=-Z c Z=-c(dσ dc )T Γ=−c RT (dσ dc )T=Z RT 2、最大泡压法测定表面张力 将待测表面张力的液体装于表面张力仪中，会产生压力差∆P，液
面沿毛细管上升。打开抽气瓶的活塞缓缓抽气，毛细管内液面受到一个使待测液面上升的压力，当次压力差P大气- P系统在毛细管端面上产生的作用力稍大于∆P时，气泡就从毛细管口脱出。此时 ⁄ ∆P=2σR 本实验采用压气鼓泡法鼓泡。当曲率半径R和毛细管半径r相等时，曲率半径达最小值，最大附加压力为： =2σr⁄ ∆P 最大 为一常数，用k表示。则有 对于同一毛细管，其r 2 σ=k ∆P 最大 k值可由实验测得 k= k(水) ∆P （水） 最大 仪器与试剂 表面张力教学实验仪（DMPY-2C）1台、表面张力管1支、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碱式滴定管1支、洗耳球1个、恒温水浴1套 正丁醇、铬酸洗液、蒸馏水 实验步骤 1、用铬酸洗液清洗毛细管和玻璃仪器，记录实验室温度。 2、打开表面张力教学实验仪器电源开关，预热10min. 3、将表面张力教学实验仪器与大气相通，清零。 4、将水作为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
液体表面张力系数的测量 【实验目的】 1、 掌握用砝码对硅压阻式力敏传感器定标的方法，并计算该传感 器的灵敏度 2、 了解拉脱法测液体表面张力系数测定仪的结构、测量原理和使 用方法，并用它测量纯水表面张力系数。 3、 观察拉脱法测量液体表面张力系数的物理过程和物理现象，并 用物理学概念和定律进行分析研究，加深对物理规律的认识 4、 掌握读数显微镜的结构、原理及使用方法，学会用毛细管测定 液体的表面张力系数。 5、 利用现有的仪器，综合应用物理知识，自行设计新的实验内容。 【实验原理】 一、拉脱法测量液体的表面张力系数 把金属片弯成如图 1（a ）所示的圆环状，并将该圆环吊挂在灵敏的测力计上，如图 1（b ）所示，然后把它浸到待测液体中。当缓缓提起测力计（或降低盛液体的器皿）时，金属圆环就会拉出一层与液体相连的液膜，由于表面张力的作用，测力计的读数逐渐达到一个最大值 F （当超过此值时，液膜即破裂），则 F 应是金属圆环重力 mg 与液膜拉引金属圆环的表面张力之和。由于液膜有两个表面，若每个表面的力为f L （L 为圆形液膜的周长），则有 2F mg L （2） 所以 2F mg L （3）
圆形液膜的周长L 与金属圆环的平均周长,L 相当，若圆环的内、外直径分别为1,2D D 。则圆形液膜的周长 L ≈L ’=（D 1+D 2）/2 （4） 将（4）式代入（3）式得 12 F mg D D （5） 硅压阻式力敏传感器由弹性梁和贴在梁上的传感器芯片组成，其中芯片由四个硅扩散电阻集成一个非平衡电桥。当外界压力作用于金属梁时，在压力作用下，电桥失去平衡，此时将有电压信号输出，输出电压大小与所加外力成正比。即 U K F （6） 式中，ΔF 为外力的大小；K 为硅压阻式力敏传感器的灵敏度，单位为 V/N ；ΔU 为传感器输出电压的大小。 二、毛细管升高法测液体的表面张力系数 1一只两端开口的均匀细管（称为毛细管）插入液体，当液体与该管润湿且接触角小于90°时，液体会在管内上升一定高度。而当接触角大于 90
宁波工程学院 物理化学实验报告 专业班级姓名序号 同组姓名指导老师 实验日期 实验名称最大气泡压力法测定溶液的表面张力 一、实验目的 1．掌握最大气泡压力法测定表面张力的原理和技术。 2．通过对不同浓度乙醇溶液表面张力的测定，加深对表面张力、表面自由能、表面张力和吸附量关系的理解。 二、实验原理 1、表面浓度与内部浓度不同的现象叫做溶液的表面吸附。在指定的温度和压力下，溶质的吸附量与溶液的表面张力及溶液的浓度之间的关系遵循吉布斯吸附等温式： Γ = –（c/RT）*（dγ/dc）① 式中，Г为溶液在表层的吸附量；γ为表面张力；c为吸附达到平衡时溶液在介质中的浓度。 根据朗格谬尔（Langmuir）公式： Γ =Γ∞Kc/（1＋Kc）② Γ∞为饱和吸附量，即表面被吸附物铺满一层分子时的Γ∞ c/Γ =（1＋Kc）/（Γ∞K）= c/Γ∞＋1/Γ∞K ③ 以c/Г对c作图，则图中该直线斜率为1/Г∞。 由所得的Г∞代入A m=1/Г∞L可求被吸附分子的截面积（L为阿伏伽德罗常数）。 2、本实验用气泡最大压力法测定溶液的表面张力，其仪器装置如图1所示：
图1、最大气泡压力法测量表面张力的装置示意图 1、恒温套管； 2、毛细管（r在0.15～0.2mm）； 3、U型压力计（内装水）； 4、分液漏斗； 5、吸滤瓶； 6、连接橡皮管。 将待测表面张力的液体装于表面张力仪中，使毛细管的端面与液面相切，液面即沿毛细管上升，打开抽气瓶的活塞缓缓抽气，毛细管内的液面上受到一个比A瓶中液面上大的压力，当此压力差——附加压力（△P=P大气–P系统），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=2γ/R ④ 式中，ΔP为附加压力；γ为表面张力；R为气泡的曲率半径。 根据上式，R=r时的最大附加压力为： ΔP最大= 2γ/r ⑤ 实际测量时，使毛细管端刚与液面接触，则可忽略气泡鼓起所需克服的静压力，这样就可以直接用上式进行计算。 当将其它参数合并为常数K时，则上式变为： γ=KΔP最大⑥ 式中仪器常数K可用已知表面张力的标准物质测得。 三、仪器药品 1、仪器：最大泡压法表面张力仪1套，洗耳球1个，移液管(50ml和10ml) 各一支，烧杯（500mL）。 2、药品：正丁醇（分析纯），蒸馏水。 四、实验步骤 1、仪器的准备与检漏 将表面张力仪容器和毛细管先用洗液洗净，再顺次用自来水和蒸馏水漂洗，烘干后按图5-9接好，检查是否漏气。
学号：************ 基础物理化学实验报告 实验名称：溶液表面张力的测定 应用化学二班班级 03 组号 实验人姓名： xx 同组人姓名：xxxx 指导老师：杨余芳老师 实验日期： 2013-11-12 湘南学院化学与生命科学系
一、实验目的 1、测定不同浓度正丁醇（乙醇）水溶液的表面张力； 2、了解表面张力的性质，表面自由能的意义及表面张力和吸附的关系； 3、由表面张力—浓度曲线（σ—c 曲线）求界面上吸附量和正丁醇分子的横截面积S ； 4、掌握最大气泡法测定表面张力的原理和技术。 二、实验原理 测定液体表面张力的方法很多，如毛细管升高法、滴重法、环法、滴外形法等等。本实验采用最大泡压法，实验装置如图一所示。 图一中A 为充满水的抽气瓶；B 为直径为0.2～0.3mm 的毛细管；C 为样品管；D 为U 型压力计，内装水以测压差；E 为放空管；F 为恒温槽。 图一 最大泡压法测液体表面张力仪器装置图 将毛细管竖直放置，使滴口瓶面与液面相切，液体即沿毛细管上升，打开抽气瓶的活栓，让水缓缓滴下，使样品管中液面上的压力渐小于毛细管内液体上的压力（即室压），毛细管内外液面形成一压差，此时毛细管内气体将液体压出，在管口形成气泡并逐渐胀大，当压力差在毛细管口所产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时，气泡破裂，压差的最大值可由U 型压力计上读出。 若毛细管的半径为r ，气泡从毛细管出来时受到向下的压力为： 式中，△h 为U 型压力计所示最大液柱高度差，g 为重力加速度，ρ为压力计所贮液体的密度。 气泡在毛细管口所受到的由表面张力引起的作用力为2πr•γ，气泡刚脱离管口时，上述二力相等： g h p p p ρ∆=-=系统大气m ax r g h r p rr πρππ22m ax 2=∆=γ πρππr g h r p r 22m ax 2=∆=
一、实验目的： 1）掌握最大气泡压力法测定表面张力的原理和技术。 2）通过对不同浓度乙醇溶液表面张力的测定，加深对表面张力、表面自由能、表面张力和吸附量关系的理解。 二、实验原理: 1.吉布斯吸附等温式:Γ = -（c/RT）/（dγ/dc）（1） 式中，Г为溶液在表层的吸附量；γ为表面张力；c为吸附达到平衡时溶液在介质中的浓度。 朗格谬尔（Langmuir）公式：Γ =Γ∞Kc/（1＋Kc）（2） Γ∞为饱和吸附量，即表面被吸附物铺满一层分子时的Г。 c/Γ =（1＋Kc）/Γ∞K = c/Γ∞＋1/Γ∞K （3）以c/Г对c作图，则图中该直线斜率为1/Г∞。由所得的Г∞代入A m=1/Г∞L可求被吸附分子的截面积（L为阿伏伽德罗常数）。 2.本实验用气泡最大压力法测定溶液的表面张力，其仪器装置如图: 1）恒温套管；2）毛细管（r在0.15～0.2mm）；3）U型压力计（内装水）；4）分液漏斗；5）吸滤瓶；6）连接橡皮管。 2）将待测表面张力的液体装于表面张力仪中，使毛细管的端面与液面相切，液面即沿毛细管上升，打开抽气瓶的活塞缓缓抽气，毛细管内的液面上受到一个比A瓶中液面上大的压力，当此压力差——附加压力（△p=p大气-p系统）在毛细管端面上产生的作用力稍大于毛细管液体的表面张力时，气泡就从毛细管口脱出，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=2γ/R （4）式中，Δp为附加压力；γ为表面张力；R为气泡的曲率半径。 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，这时的曲率半径R和毛细管的半径r相等，曲率半径最小值，根据上式这时附加压力达最大值。气泡进一步长大，R变大，附加压力则变小，直到气泡逸出。
xx大学实验报告 课程物理实验实验项目液体表面张力系数的 成绩测定 专业班级学号实验日期 姓名同组人姓名指导教师 一【实验目的】 （1）掌握力敏传感器的原理和方法 （2）认识液体表面的性质，测定液体表面张力系数。 二【实验内容】 用力敏传感器测量液体表面的张力系数 三【实验原理】 液体拥有尽量减小其表面的趋势，忧如液体表面是一张拉紧了的橡皮膜相同。这种沿着表面的、缩短液面的力称之为表面张力. 测量表面张力系数的常用方法：拉脱法、毛细管高升法和液滴测重法等。此试验中采用了拉脱法.拉脱法是直 接测定法，平时采用物体的弹性形变(伸长或扭转）来量度力的大小。液体表面层内的分子所处的环境跟液体内部的分子不相同。液体内部的每一个分子周围都被同类的其他分子所包围，他所碰到的周围分子合力为零。由于液体上方的 气象层的分子很少，表层内每一个分子碰到的向上的引力比向下的引力小，合力不为零。这个力垂直于液 面并指向液体内部。因此分子有从液面挤入液体内部的倾向，并使得液体表面自然缩短,直各处于动向平衡。 假如在液体中浸入一块薄钢片，则钢片表面周边的液面将高于其他处的,如图1所 示. F mg F t F t 图1 由于液面缩短而产生的沿切线方向的力Ft称之为表面张力,角φ称之为接触角。当慢慢拉出钢片晌,接触角φ逐渐的减小而趋于零，因此Ft方向垂直向下.在钢片走开液体前诸力平衡的条件为 F=mg+F t（1） 其中F是将薄钢片拉出液面的时所施加的外力,mg为薄钢片和它所沾附的液体的总重量.表面张力Ft与接触面的周长 2(l+d)成正比，故有Ft=2σ（l+d），式中比率系数σ称之为表面张力系数,数值上等于作用在液体表面单位长度上的力.将Ft代入式（1)中得 （2）
液体表面张力的测定实验报告 液体表面张力的测定实验报告 引言： 液体表面张力是液体分子间相互作用力引起的一种现象，是液体表面上的分子受到表面内部分子的引力而产生的张力。液体表面张力的大小直接影响着液体的性质和行为，因此对液体表面张力的准确测定具有重要意义。本实验旨在通过测定液体表面张力的方法，探究不同因素对表面张力的影响。 实验目的： 1. 了解液体表面张力的概念和测定方法； 2. 探究不同因素对液体表面张力的影响。 材料与仪器： 1. 水； 2. 甘油； 3. 玻璃片； 4. 平衡臂； 5. 砝码； 6. 量筒； 7. 毛细管； 8. 实验台； 9. 针筒； 10. 温度计。 实验步骤：
1. 准备工作：将实验台平放，确保水平度；用玻璃片将实验台上的水平面分成 两个部分； 2. 测定水的表面张力：将一根毛细管插入水中，观察水面弯曲的程度，调整砝 码的重量，使平衡臂平衡，记录砝码的质量； 3. 测定甘油的表面张力：重复步骤2，将毛细管插入甘油中，记录砝码的质量； 4. 测定不同温度下水的表面张力：将水加热至不同温度，重复步骤2，记录砝 码的质量，并测量水的温度； 5. 分析实验数据：计算不同液体的表面张力，并比较不同温度下水的表面张力 的变化。 实验结果与分析： 通过实验测得水的表面张力为X N/m，甘油的表面张力为Y N/m。可以看出， 甘油的表面张力明显大于水，这是因为甘油分子间的相互作用力较强。此外， 实验还发现水的表面张力随温度的升高而减小，这是因为温度升高会使水分子 的热运动增强，分子间的相互作用力减弱，从而降低了表面张力。 实验讨论： 在实验过程中，我们发现了一些可能影响实验结果的因素。首先，实验台的水 平度对实验结果的准确性有一定影响，因此在进行实验前需要确保实验台平放。其次，毛细管的直径和长度也会对实验结果产生影响，因为液体在毛细管中的 上升高度与液体的表面张力成反比。因此，在实验中需要选择合适的毛细管。 此外，实验中还需要注意温度的控制，因为温度的变化会直接影响液体的表面 张力。 实验结论：
最大泡压法测定溶液表面张力实验报告
最大泡压法测定溶液表面张力实验报告 一．实验目的 1．明确表面张力、表面自由能和吉布斯吸附量的物理意义。 2．掌握最大泡压法测定溶液表面张力的原理和技术。 3．掌握计算表面吸附量和吸附质分子截面积的方法。 二．实验原理 1．表面张力和表面吸附 图1 液体表面与内部分子受力情况图 液体表面层的分子一方面受到液体内层的邻近分子的吸引，另一方面受到液面外部气体分子的吸引，由于前者的作用要比后者大，因此在液体表面层中，每个分子都受到垂直于液面并指向液体内部的不平衡力，如图1所示，这种吸引力使表面上的分子自发向内挤促成液体的最小面积，因此，液体表面缩小是一个自发过程。 在温度、压力、组成恒定时，每增加单位表面积，体系的吉布斯自由能的增值称为表面吉布斯自由能（J·m-2），用γ表示。也可以看作是垂直作用在单位长度相界面上的力，即表面张力（N·m-1）。 欲使液体产生新的表面ΔS，就需对其做表面功，其大小应与ΔS成正比，系数为即为表面张力γ： W’ = γ x S (1) 在定温下纯液体的表面张力为定值，当加入溶质形成溶液时，分子间的作用力发生变化，表面张力也发生变化，其变化的大小决定于溶质的性质和加入量的多少。水溶液表面张力与其组成的关系大致有以下三种情况：（1）随溶质浓度增加表面张力略有升高； （2）随溶质浓度增加表面张力降低，并在开始时降得快些； （3）溶质浓度低时表面张力就急剧下降，于某一浓度后表面张力几乎不再改变。 以上三种情况溶质在表面层的浓度与体相中的浓度都不相同，这种现象称为溶液表面吸附。根据能量最低原理，溶质能降低溶剂的表面张力时，表面层中溶质的浓度比溶液内部大；反之，溶质使溶剂的表面张力升高时，它在表面层中的浓度比在内部的浓度低。在指定的温度和压力下，溶质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(Gibbs)吸附方程： = -（2）式中，Г为溶质在表层的吸附量，单位mol·m2，γ为表面张力，c溶质的浓度。