溶液表面张力的测定及等温吸附实验报告
实验报告
课程名称：大学化学实验P 指导老师： 赵明坚 成绩：__________________ 实验名称：溶液表面张力的测定及等温吸附 实验类型：物性测试 同组学生姓名：_无_________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得
一、 实验目的和要求1． 加深理解表面张力、表面吸附等概念以及边面张力与吸附的关系。2． 掌握最大气泡法测定溶液表面张力的原理和技术。二、 实验内容和原理最大气泡法测定表面张力：当表面张力仪中的毛细管尖端与待测液体相切时，液面即沿毛细管上升。打开滴液漏斗液面上大的压力，当此压力差在毛细管尖端产生的作用力稍大于毛细管管口液体的表面张力时，气泡就从毛细管口逸出，这一最大压力差可由数字式微压差测量仪测出：气体压力必须高于大试管内液面上压力的附加压力以克服气泡的表面张力， 成正比，与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，当气泡刚开始形成时，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，这时曲率半径内半径r相等，曲率半径达到最小值，由上式可知此时附加压力达最大值，气泡进一步长大，附加压力则变小，直到气泡逸出。同一根毛细管及相同的压差计介质时，对两种具有表面张力为温度下有：
1 2用已知表面张力的液体得不同浓度正丁醇溶液的表面张力。溶质若能降低溶液的表面张力，则表面层中溶质的浓度就比溶液内部的大；反之，溶质若使溶液的表面张力升高，则它的表面层中的浓度比在内部的浓度小，这种表面浓度与溶液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的变化及溶液的浓度有关，在稀溶液中用热力学方法可知它们间的关系遵循吉布斯吸附方程：当( / C)T< 0质具有两亲基团，当浓度达到某一值后，表面活性物质在表面层的的吸附量为一定值，而与溶液浓度c无关，称为饱和吸附，此时溶质在表面层竖直排列，因而可由饱和吸附量求出溶质分子的横截面积。在 =f(c)的曲线上用镜象法作出不同浓度点的切线，并延长与纵坐标相交，经过切点作一平行于横坐标的直线与纵坐标相交，若令此直线和切线在纵坐标上所截之长度为
2的活塞，使水缓慢下滴而减小系统压力，这样毛细管内液面上受到一个比试管中R成反比，其关系式为： P1 P，若液体22
2来测得，因此，求得, >0,称为正吸附；当R = r 时的最大附加压力 为已知，则 1 1。本实验就是通过测定已知表面张力的水的
( / C)T>0时 P最大=P大气此附加压力P
2
R
P2 m r
，从此式得 ， 的液体而言， P21P K P21.式中： < 0,称为负吸附。在水溶液中，表面活性物Z，则P系统= P。毛细管内 P与表面张力
R与毛细管R变大
r
2 Pm，当使用
正比于 P，且同
K为仪器常数，可 P2来求
CRT(
C
)T ·( / C)T，则 － 的 时,
Z=-C