文档介绍：最大泡压法实验报告..
最大泡压法实验报告..
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最大泡压法实验报告..
华南师范大学实验报告
学生姓名
XXX
学
号
XXXXXXXXXXX
专
业
XXXXXX
年级、老是指向曲率中心。
附加压力与表面张力的关系用拉普拉斯方程表示：
（3-58）
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式中σ为表面张力，R为弯曲表面的曲率半径。该公式是拉普拉斯方程的特殊式，合用于当弯
曲表面恰巧为半球形的情况。
3）毛细现象
毛细现象则是上述弯曲液面下拥有附加压力的直接结果。假定溶液在毛细管表面完全湿润，且
液面为半球形，则由拉普拉斯方程ps=2σ/R以及毛细管中升高（或降低）的液柱高度所产生的压力
p=gh，经过测量液柱高度即可求出液体的表面张力。这就是毛细管上涨法测定溶液表面张力的
原理。此方法要求管壁能被液体完全湿润，且液面呈半球形。
（4）最大泡压法测定溶液的表面张力
实际上，最大泡压法测定溶液的表面张力是毛
细管上涨法的一个逆过程。其装置图如图
2所
示，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，由于毛细现
象液面即沿毛细管上涨，翻开抽气瓶的活塞缓
缓抽气，系统减压，毛细管内液面上受到一个
图2最大气泡法表面张力测定装置
比表面张力仪瓶中液面上（即系统）大的压力，当此压力差——附加压力(p＝p大气－p系统)在毛细
管端面上产生的作使劲稍大于毛细管口液体的表面张力时，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，其关系式为拉普拉斯公式：
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p
2
R
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式中，p为附加压力；σ为表面张力，R为弯曲表面的曲率半径。
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，曲率半径渐渐变小，直到形成半球形，这时曲率半径R和毛
细管半径r相等，曲率半径达最小值，根据上式这时附加压力
达最大值，气泡形成过程如图
17-4所示。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：
2
或
r
p最大
r
gh最大（3-59）
p最大
2
2
r
关于同一套表面张力仪，毛细管半径r，测压液体密
度、重力加快度都为定值，因此为了数据办理方便，将
上述因子放在一同，用仪器常数K来表示，上式简化为：
图3气泡长大过程
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Kh最大
（3-60）
式中的仪器常数K可用已知表面张力的标准物质测得，往常用纯水来标定。
5）溶液中的表面吸附
从热力学观点来看，液体表面缩小是一个自发过程，这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A成正比。
W'
sA
（3-61）
如果
2
2
新表面所需的可逆功，所以
s称为比表面吉
A为1m，则W’=s是在恒温恒压下形成
1m
布斯自由能，其单位为J/m2。也可将s看作是作用在界面上每单位长度边缘上的力，称为表面张力，
其单位为N/m2。在定温下纯液体的表面张力为定值，只能依赖缩小表面积来降低自己的能量，因此往常有到的小露水为球，此时表面积最小，能量最低。而关于溶液，既能够改变其表面张力，也能够减小其面积来降低溶液表面的能量。往常以降低溶液表面张力的方法来降低溶液表面的能量。
当加入某种溶质形成溶液时，表面张力发生变化，其变化的大小决定于溶质的性质和加入量的多少。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