文档介绍：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::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Am=1/Г∞L可求被吸附分子的截面积(L为阿伏伽德罗常数)。,其仪器装置如图:1)恒温套管;2)毛细管(~);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。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::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):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。2、仪器常数的测定对体系抽气,调节抽气速度,使气泡由毛细管尖端成单泡逸出,且每个气泡形成的时间为10~20s(数显微压差测量仪为5~10s)。若形成的时间太短,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。当气泡刚脱离管端的一瞬间,压力计中液位差达到最大值,记录压力计两边最高和最低度数,连续三次,取平均值。再由手册查出实验温度时水的表面张力,求得仪器常数K。3、表面张力随溶液浓度变化的测定在上述体系中,按浓度从高到低的顺序依次测定预先配好的正丁醇溶液的值,每次置换溶液前都先用溶液润洗2次,再按2方法测