将测定管先用洗液洗净,再顺次用自来水和蒸馏水漂洗,以保证不要在玻璃面上留有水珠,使毛细管有很好的润湿性。装配、使用乳胶管连接好仪器,保证系统不漏气。调节恒温水浴温度为25℃。
2.仪器常数的测量
将大量自来水注入减压管中。在测定管中装入蒸馏水,调节液面,使之恰好与毛细管尖端相切。在减压管上端活塞打开通大气时,压差计采零,再关闭通大气活塞,这时慢慢打开减压管中的下端活塞,使系统内的压力降低,测定管中即有气泡冒出,调节放水速度,以控制气泡逸出速度,使气泡由毛细管尖端成单泡逸出,且每分钟形成的气泡数量为6~7个。读取压力计上显示的压力的最大绝对值。
3.表面张力随溶液浓度变化的测定
测定顺序:溶液浓度由小到大。每次测量前,用待测溶液浸洗2~3次。
在上述系统中,分别加入不同浓度的溶液,然后调节液面与毛细管端相切(少补加,多移去),按照上述方法测定,读取压力差ΔP。
4.结束整理
洗净表面张力仪,晾干备用。清洗其它实验仪器。清洁、整理实验台。 五.数据记录及处理 1. 数据记录
室温: ;大气压: ; 实验温度: ;
水的△P:第一次 ;第二次 ;第三次 ;平均值
c/(mol.L-1) △P第一次 △P第二次 △P第三次 △P平均值 2. 计算毛细管半径。?
3. 计算各溶液的表面张力。(水的表面张力见附录1) 4. 作表面张力-浓度图,曲线要求光滑。进行拟合。 5. 计算出Γ后,作出吸附等温线,即Γ—c图。? 六、实验注意事项
0.1 0.2 0.3 0.4
1、测定系统不能漏气,减压管上端通大气活塞一定要关紧,不能漏气;
2、所用毛细管必须洗涤干净,如果毛细管洗涤不干净,不仅影响表面张力值,而且会使气泡不能有规律地单个连续逸出。要么就是一个气泡也没有,要么就是两个甚至更多个同时逸出,严重影响测量的进行;
3、毛细管插入溶液中的深度直接影响测量结果的准确性,这是因为溶液的静压力会增加对气泡壁的压强,为了减少静压力的影响,应尽可能减少毛细管的插入和深度,使插入深度与液面刚好相切。
4、减压管中液体流动速度要好好调,不要太快;
5.读取压力计的压差时,应取气泡单个逸出时的最大压力差。 七、思考与讨论(任选4道题完成) 1、纯液体如何降低其表面自由能?
2、用最大气泡压力法测定表面张力时为什么要读取最大压差?
3、为什么毛细管尖端应平整光滑,安装时要垂直并刚好接触液面?为什么不能将毛细管插进液体里去?
4、气泡如逸出太快,对结果会有什么影响?为什么?
5、表面张力为什么必须在恒温槽中进行测定?温度变化对表面张力有何影响? 6、表面张力仪的清洁与否对所测数据有何影响?
附录1 不同温度下,水的密度、粘度和表面张力