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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?/p>

 

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?/p>

 

二.实验原理?/p>

 

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?/p>

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?/p>

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?/p>

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?/p>

表面缩小是一个自发过程?/p>

 

 

?/p>

2.17 

液体表面与内部分子受力情况图

 

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?/p>

由能

?/p>

J

·

m-2

?/p>

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用γ表示?/p>

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?/p>

?/p>

N

·

m-1

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?/p>

此二者是等价的?/p>

 

欲使液体产生新的表面Δ

S

?/p>

就需对其做表面功?/p>

其大小应与?/p>

S

成正比,

系数为即为表面张?/p>

 

γ?/p>

 

?/p>

W =

γ×Δ

S            

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?/p>

分子间的作用力发生变化,

表面?/p>

力也发生变化?/p>

其变化的大小决定于溶质的性质和加入量的多少?/p>

水溶液表面张力与其组成的关系?/p>

致有以下三种情况?/p>

  

?/p>

1

)随溶质浓度增加表面张力略有升高?/p>

  

?/p>

2

)随溶质浓度增加表面张力降低,并在开始时降得快些?/p>

  

?/p>

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?/p>

  

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?/p>

这种现象称为溶液表面吸附?/p>

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?/p>

表面张力升高时,

它在表面层中的浓度比在内部的浓度低?/p>

在指定的温度和压力下?/p>

溶质的吸附量?/p>

溶液的表面张力及溶液的浓度之间的关系遵守吉布?/p>

(Gibbs)

吸附方程?/p>

   

Γ

=

?/p>

𝑐

𝑅𝑇

(

𝑑𝑦

𝑑𝑥

)

𝑇

 

式中

 

Г为溶质在表层的吸附量,单?/p>

mol/m

2

;

γ为表面张?/p>

;c

溶质的浓度?/p>

 

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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?/p>

 

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?/p>

 

二.实验原理?/p>

 

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?/p>

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?/p>

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?/p>

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?/p>

表面缩小是一个自发过程?/p>

 

 

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2.17 

液体表面与内部分子受力情况图

 

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?/p>

由能

?/p>

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用γ表示?/p>

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?/p>

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此二者是等价的?/p>

 

欲使液体产生新的表面Δ

S

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就需对其做表面功?/p>

其大小应与?/p>

S

成正比,

系数为即为表面张?/p>

 

γ?/p>

 

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W =

γ×Δ

S            

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?/p>

分子间的作用力发生变化,

表面?/p>

力也发生变化?/p>

其变化的大小决定于溶质的性质和加入量的多少?/p>

水溶液表面张力与其组成的关系?/p>

致有以下三种情况?/p>

  

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1

)随溶质浓度增加表面张力略有升高?/p>

  

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2

)随溶质浓度增加表面张力降低,并在开始时降得快些?/p>

  

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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?/p>

  

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?/p>

这种现象称为溶液表面吸附?/p>

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?/p>

表面张力升高时,

它在表面层中的浓度比在内部的浓度低?/p>

在指定的温度和压力下?/p>

溶质的吸附量?/p>

溶液的表面张力及溶液的浓度之间的关系遵守吉布?/p>

(Gibbs)

吸附方程?/p>

   

Γ

=

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𝑐

𝑅𝑇

(

𝑑𝑦

𝑑𝑥

)

𝑇

 

式中

 

Г为溶质在表层的吸附量,单?/p>

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2

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γ为表面张?/p>

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溶质的浓度?/p>

 

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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?/p>

 

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?/p>

 

二.实验原理?/p>

 

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?/p>

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?/p>

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?/p>

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?/p>

表面缩小是一个自发过程?/p>

 

 

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2.17 

液体表面与内部分子受力情况图

 

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?/p>

由能

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J

·

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用γ表示?/p>

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?/p>

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N

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此二者是等价的?/p>

 

欲使液体产生新的表面Δ

S

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就需对其做表面功?/p>

其大小应与?/p>

S

成正比,

系数为即为表面张?/p>

 

γ?/p>

 

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W =

γ×Δ

S            

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?/p>

分子间的作用力发生变化,

表面?/p>

力也发生变化?/p>

其变化的大小决定于溶质的性质和加入量的多少?/p>

水溶液表面张力与其组成的关系?/p>

致有以下三种情况?/p>

  

?/p>

1

)随溶质浓度增加表面张力略有升高?/p>

  

?/p>

2

)随溶质浓度增加表面张力降低,并在开始时降得快些?/p>

  

?/p>

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?/p>

  

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?/p>

这种现象称为溶液表面吸附?/p>

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?/p>

表面张力升高时,

它在表面层中的浓度比在内部的浓度低?/p>

在指定的温度和压力下?/p>

溶质的吸附量?/p>

溶液的表面张力及溶液的浓度之间的关系遵守吉布?/p>

(Gibbs)

吸附方程?/p>

   

Γ

=

?/p>

𝑐

𝑅𝑇

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𝑑𝑦

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𝑇

 

式中

 

Г为溶质在表层的吸附量,单?/p>

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溶质的浓度?/p>

 

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四川理工学院——最大泡压法测定溶液表面张力实验报告 - 百度文库
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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?/p>

 

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?/p>

 

二.实验原理?/p>

 

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?/p>

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?/p>

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?/p>

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?/p>

表面缩小是一个自发过程?/p>

 

 

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2.17 

液体表面与内部分子受力情况图

 

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?/p>

由能

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J

·

m-2

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用γ表示?/p>

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?/p>

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N

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此二者是等价的?/p>

 

欲使液体产生新的表面Δ

S

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就需对其做表面功?/p>

其大小应与?/p>

S

成正比,

系数为即为表面张?/p>

 

γ?/p>

 

?/p>

W =

γ×Δ

S            

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?/p>

分子间的作用力发生变化,

表面?/p>

力也发生变化?/p>

其变化的大小决定于溶质的性质和加入量的多少?/p>

水溶液表面张力与其组成的关系?/p>

致有以下三种情况?/p>

  

?/p>

1

)随溶质浓度增加表面张力略有升高?/p>

  

?/p>

2

)随溶质浓度增加表面张力降低,并在开始时降得快些?/p>

  

?/p>

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?/p>

  

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?/p>

这种现象称为溶液表面吸附?/p>

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?/p>

表面张力升高时,

它在表面层中的浓度比在内部的浓度低?/p>

在指定的温度和压力下?/p>

溶质的吸附量?/p>

溶液的表面张力及溶液的浓度之间的关系遵守吉布?/p>

(Gibbs)

吸附方程?/p>

   

Γ

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