溶液表面张力的测定——
表面张力的测定实验报告
浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告实验名称：溶液表面张力的测定（1）实验目的1、掌握最大气泡法测定表面张力的原理和技术2、通过对不同浓度正丁醇溶液表面张力的测定，加深对表面张力、表面自由能和表面吸附量关系的理解3、学习使用Matlab 处理实验数据（2） 实验原理1、 表面自由能：从热力学观点看，液体表面缩小是一个自发过程，这是使体系总的自由能减小的过程。
如欲使液体产生新的表面A ∆，则需要对其做功。
功的大小应与A ∆成正比：-W=σA ∆2、 溶液的表面吸附：根据能量最低原理，溶质能降低溶液的表面张力时，表面层中溶质的浓度应比溶液内部大，反之，溶质使溶液的表面张力升高时，它在表面层中的浓度比在内部的浓度低。
这种表面浓度与溶液里面浓度不同的现象叫“吸附”。
显然，在指定温度和压力下，吸附与溶液的表面张力及溶液的浓度有关。
Gibbs 用热力学的方法推导出它们间的关系式 T cRT c )(∂∂-=Γσ(1)当0<⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Tc σ时，Γ>0，溶质能减少溶剂的表面张力，溶液表面层的浓度大于内部的浓度，称为正吸附，此类物质叫表面活性物质。
（2）当0>⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Tc σ时，Γ<0，溶质能增加溶剂的表面张力，溶液表面层的浓度小于内部的浓度，称为负吸附，此类物质叫非表面活性物质。
由Tc RT c )(∂∂-=Γσ可知：通过测定溶液的浓度随表面张力的变化关系可以求得不同浓度下溶液的表面吸附量。
3、 饱和吸附与溶质分子的横截面积：吸附量Γ浓度c 之间的关系，有Langmuir等温方程式表示：cK cK ·1·+Γ=Γ∞4、 最大泡压法：（3） 实验装置与流程：将燃烧热实验的主要设备、仪器和仪表等按编号顺序添入图下面相应位置：图11－4最大气泡法测表面张力装置1． 恒温套管 2． 毛细管 3．数字式微压差测量仪 4． 滴液瓶 5． 烧杯 6．连接橡皮管（4） 简述实验所需测定参数及其测定方法：1、测定各浓度试剂在25℃的压强，2、根据/P=K ，可用蒸馏水的压强差求出K 值，也就是毛细管常数。
溶液表面张力的测定
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❖ 3. 表面张力随溶液浓度变化的测定 ： 用 少量0.005mol/L正丁醇溶液润洗表面张力 仪，注入正丁醇溶液以使液面恰与毛细管 尖端相切，同步骤2的操作，记录压力差 计的液面高度差，连续读取三次，取其平 均值。然后依次换取0.15mol/L、0.25mL、 0.35mol/L、0.45mol/L、0.50mol/L正丁 醇溶液，每换一次测定一次压力差Δh最大， 平行测定三次，取平均值。
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七.思考题：
1.用最大泡压法测定表面张力时为什么要读最大压力差？ 2.毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切？否则对实 验有何影响？ 3. 最大泡压法测定表面张力时为什么要读最大压力差？ 如果气泡逸出的很快，或几个气泡一齐出，对实验结果 有无影响？ 4. 本实验选用的毛细管尖的半径大小对实验测定有何影 响？若毛细管不洁净会不会影响测定结果？
❖ 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内部的浓度 低，这种表面浓度与内部浓度不同的现象叫做溶液的表 面吸附。
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❖ 在指定的温度和压力下，溶质的吸附量与溶液的表
面张力及溶液的浓度之间的关系遵守吉布斯(Gibbs)
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五.注意事项：
１.仪器系统不能漏气。 ２.所用毛细管必须干净、干燥，应保持垂直， 其管口刚好与液面相切。
３.读取压力计的压差时，应ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ气泡单个逸出时 的最大压差。
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六.数据处理：
1. 计算仪器常数K和溶液表面张力σ，绘制σ—C 等温线。 2. 作切线求Z，并求出Г，C/Г。 3. 绘制Г—C，C/Г—C等温线，求Г∞并计算So。
溶液表面张力的测定的实验报告
溶液表面张力的测定的实验报告摘要：本实验通过测定溶液的表面张力来了解溶液的性质和分子间相互作用力。
实验采用了产生泡沫的方法来测定表面张力，并利用浓度变化方法来研究溶液浓度对表面张力的影响。
实验结果表明，溶液的表面张力与溶液浓度呈负相关关系。
引言：溶液表面张力是指液体表面上的分子间相互作用力所产生的张力。
表面张力的大小取决于液体的性质以及其中溶解物的种类和浓度。
表面张力的测定对于研究溶液的性质和分子间相互作用力具有重要意义。
实验方法：1. 实验仪器和试剂本实验使用的仪器有：玻璃管、注射器、容量瓶、计时器等。
试剂有：水、不同浓度的溶液等。
2. 实验步骤（1）制备不同浓度的溶液：分别取一定量的溶质，加入不同体积的溶剂中，摇匀得到不同浓度的溶液。
（2）产生泡沫：将玻璃管的一端浸入溶液中，用注射器吸取一些溶液，再将玻璃管的另一端封住，并快速取出。
（3）计时：在实验开始后，用计时器计时，记录泡沫保持完整的时间。
（4）重复实验：重复以上步骤，记录多组数据。
实验结果与分析：根据实验数据计算出不同浓度溶液的表面张力，并绘制表面张力与浓度的关系曲线。
实验结果显示，随着溶液浓度的增加，表面张力逐渐降低。
这说明溶液浓度的增加可以降低溶液的表面张力。
结论：通过本实验的测定，我们得出了溶液表面张力与溶液浓度呈负相关的结论。
这一结论对于研究溶液的性质和分子间相互作用力有着重要的意义。
讨论与展望：本实验采用了产生泡沫的方法来测定溶液的表面张力，并通过浓度变化方法研究了溶液浓度对表面张力的影响。
然而，本实验只考虑了溶液浓度对表面张力的影响，还可以进一步研究其他因素对表面张力的影响，如温度、压力等。
此外，本实验只使用了一种溶质，可以尝试使用不同的溶质进行实验，比较它们对表面张力的影响。
结语：通过本实验，我们了解了溶液表面张力的测定方法，并得出了溶液表面张力与溶液浓度呈负相关的结论。
这一实验为进一步研究溶液性质和分子间相互作用力提供了基础。
物理化学实验报告：最大泡压法测定溶液的表面张力
欲使液体产生新的表面 ΔA，就需对其做功，其大小应与 ΔA 成正比：
－W′＝σ·ΔA
（1）
它表示液体表面自动缩小趋势的大小，σ 称为比表面自由能，其量纲为 J·m-2。因其量 纲又可以写成 N·m－1，所以 σ 还可称为表面张力。其量值与溶液的成分、溶质的浓度、温
度及表面气氛等因素有关。
2、溶液的表面吸附
至于恒温水浴内恒温 10min。毛细管需垂直并注意液面位置，然后按图接好测量系统。慢慢
打开抽气瓶活塞，注意气泡形成的速率应保持稳定，通常控制在每分钟 8-12 个气泡为宜，
即数字微压微压差测量仪的读数（瞬间最大压差）约在 700-800pa 之间。读数 3 次，取平均
值。
4、测量乙醇溶液的表面张力
按实验步骤三分别测量不同浓度的乙醇溶液。从稀到浓依次进行。每次测量前必须用少量
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内部的浓度低，这种
表面浓度与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及溶液的浓度之间的关系遵守吉布斯(Gibbs)吸附方程：
1.3435
25%乙醇
-0.478
1.3465
30%乙醇
-0.452
1.3491
35%乙醇
-0.450
1.3516
40%乙醇
-0.422
1.3539
2.数据处理：
（1）以纯水的测量结果按方程计算 K′值。
解得 K′=σ1∕△p1=71.97*10-3N*m-1/(-0.765kpa)=0.094 （2）根据所测折光率，由实验提供的浓度-折光率工作曲线查出各溶液的浓度。
溶液表面张力的测定
溶液表面张力的测定溶液表面张力的测定在物质的世界中，溶液是一种常见的存在形式。
无论是在日常生活中还是科学研究中，我们都离不开溶液的概念和应用。
而作为溶液中一项重要的性质，表面张力一直以来都备受关注。
表面张力，顾名思义，是指液体表面上的张力，也就是液体分子在表面处受到的内聚力，使得表面呈现出一种紧绷的状态。
这种状态使得液体表面上的分子比液体内部的分子更紧密地结合在一起，形成一个紧密的网络。
这种现象是由于表面上的分子只能与周围其他分子相互作用，而无法形成完整的相互作用力。
那么，如何测定溶液的表面张力呢？目前，人们常用的方法有很多种，下面我将就其中一些方法进行介绍。
1. 附加负荷法：附加负荷法是一种通过在液体表面添加附加负荷来测量表面张力的方法。
这种方法主要依靠重力作用和附加负荷之间的平衡关系来测定表面张力的大小。
具体操作时，将一个附加负荷缓慢放置在液体表面上，直到液体表面开始变形。
通过测量负荷的大小和对应的表面变形，可以计算出溶液的表面张力。
2. 比重差法：比重差法是一种利用液体表面张力与液滴形状的关系来测定溶液表面张力的方法。
在实验中，液体滴下至一定高度时会形成一个液滴，液滴的形状与液体表面张力相关。
通过测量液滴的直径和高度，以及液体的密度，可以计算出溶液的表面张力。
除了以上两种常用的测定方法外，还有许多其他的方法，如旋转圆盘法、自制法、毛细管法等。
这些方法个别在实验操作上有所不同，但本质上都是通过测量液体表面的变形来确定表面张力的大小。
通过测定溶液的表面张力，可以获得关于溶液性质的重要信息。
表面张力的大小与液体的粘度、温度、溶剂性质等密切相关。
了解溶液的表面张力，有助于我们理解液体在各种应用中的行为，例如在液体传感器、涂料、胶水等领域中的应用。
对于生物体系中的液体，如细胞内液体、血液等，研究其表面张力也有着重要的意义。
总结起来，溶液表面张力的测定是一项重要且具有挑战性的实验工作。
有效的测定方法能够帮助我们更好地理解溶液的特性和应用。
溶液表面张力的测定
溶液表面张力测定一 实验目的1. 掌握气泡的最大压力法测定溶液表面张力原理和技术。
2. 测定不同浓度乙醇水溶液的表面张力，计算表面吸附量。
3. 了解超级恒温槽的构造及使用方法。
二 实验原理处于液体表面的分子由于受到液体内部分子与表面层外介质分子的不平衡力作用，具有表面张力。
定义单位长度上沿着表面的切线方向垂直作用于表面的收缩力为表面张力σ，单位。
1m −⋅N p ∆气泡的最大压力法(或最大泡压法)是测定液体表面张力的方法之一。
它的基本原理如下：当玻璃毛细管一端与液体接触，并往毛细管内加压时，可以在液面的毛细管口处形成气泡。
设气泡在形成过程中始终保持球形，则气泡内外的压力差(即施加于气泡的附加压力)与气泡的半径r 、液体表面张力σ之间的关系可由拉普拉斯(Laplace)公式表示，即p =∆ (2-70) rσ2 图2-42 气泡形成过程中其半径的变化情况示意 显然，在气泡形成过程中，气泡半径由大变小，再由小变大(如图2-42中(a)、(b)、(c)所示)，而压力差∆p 则由小变大，然后再由大变小。
当气泡半径r 等于毛细管半径R 时，压力差达到最大值∆p max 。
因此 Rp max =∆ (2-71) σ2由此可见，通过测定R 和，即可求得液体的表面张力。
max p ∆由于毛细管的半径较小，直接测量R 误差较大。
通常用一已知表面张力为的液体(如水、甘油等)作为参考液体，在相同的实验条件下，测得相应最大压力差为，则毛细管半径0σmax ,0p ∆max,002p ∆=R σ。
代入上式，求得被测液体的表面张力0,0max max σσp p ∆∆=（2-72） 本实验中用数字式微压差测量计测量压力差∆p 。
在同一温度下，若测定不同浓度c 的溶液表面张力，按吉布斯(Gibbs)吸附等温式可计算溶质在单位界面过剩量，即吸附量：(1)2Γ cRT c d d (1)2σΓ−= (2-73) 式中R 为气体摩尔常数。
实验五溶液表面张力的测定
四、实验步骤： 实验步骤：
1、毛细管常数的测定： 按实验装置图装好仪器，打开恒温水浴，使其温度稳定于25℃。取一支 浸泡在洗液中的毛细管依，次用自来水，蒸馏水反复清洗若干次，同样把 玻璃套管也清洗干净，加上蒸馏水，插上毛细管，用套管下端的开关调节 液面恰好与毛细管端面相切，使样品在其中恒温10分钟。在分液漏斗中加 入适量的水并与吸滤瓶连接好，注意切勿使体系漏气。然后调节分液漏斗 下的活塞使水慢慢滴入吸滤瓶中，这时体系压力逐渐增加，直至气泡由毛 细管口冒出，细心调节出泡速度，使之在5－10秒钟内出一个。注意气泡爆 破前Ｕ型压力计两边的读数，并重复记录最高最低值三次，求平均值而得。 根据手册查出25℃时水的表面张力为＝71.97×10-3N·m-1，以σ/△h =K求
1、测定不同浓度（c）正丁醇水溶液的表面张力（s）。 2、了解表面张力的性质、表面能的意义以及表面张力和吸附的关系。 3、掌握一种测定表面张力的方法—最大气泡法。
二、实验原理： 验原理：
1.表面张力的概念：在表层中，由于表面分子 净受一个向内的拉力的作用使部分表面分子进入 到内部，使表面分子总数减少，因此，表层分子之间的距离加大，从而使 表面分子沿该方向上的引力增大，这就使得分子间产生一个相互收缩的力， 这个分子间相互作用收缩的力就称为表面张力。 2表面张力是液体的重要特性之一，与所处的温度、压力、液体的组成共存 的另一相的组成等有关。纯液体的表面张力通常指该液体与饱和了其自身 蒸气的空气共存的情况而言。
溶液表面张力的测定实验报告
溶液表面张力的测定实验报告实验目的：测定溶液的表面张力，探究不同条件对溶液表面张力的影响。
实验原理：表面张力是指液体表面上分子之间的相互吸引力导致的液面收缩的能力。
表面张力大小取决于液体种类、温度等条件。
实验中通过观察液面收缩高度来测定溶液的表面张力。
实验步骤：1.制备不同浓度的溶液，如0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L等。
2.将滴管浸入溶液中，利用毛细现象让溶液上升到滴管口的一定高度。
3.将滴管从溶液中取出，记录溶液表面与滴管口之间的距离。
4.重复以上步骤三次，取平均值。
5.重复以上步骤，在不同温度下测定表面张力。
实验数据：浓度0.1mol/L，室温25℃，液面高度差：0.8mm，0.7mm，0.9mm，平均值为0.8mm。
浓度0.05mol/L，室温25℃，液面高度差：0.5mm，0.6mm，0.4mm，平均值为0.5mm。
浓度0.01mol/L，室温25℃，液面高度差：0.2mm，0.3mm，0.2mm，平均值为0.2mm。
不同温度下的测定数据见下表：温度/℃浓度0.1mol/L 浓度0.05mol/L 浓度0.01mol/L20 1.0mm 0.6mm 0.3mm25 0.8mm 0.5mm 0.2mm30 0.6mm 0.4mm 0.1mm实验结果分析：通过上述数据可以得出以下结论：1.溶液浓度越大，表面张力越大。
2.温度升高，表面张力降低。
3.在浓度相同的情况下，随着温度升高，表面张力降低的速度越快。
实验结论：表面张力是液体表面分子间相互吸引力导致的液面收缩能力。
表面张力大小受到多种因素的影响，如液体种类、浓度、温度等。
通过实验可以得出结论，溶液浓度越大表面张力越大，温度升高表面张力降低。
另外，在相同浓度的情况下，随着温度升高，表面张力降低的速度越快。
最大泡压法测定溶液的表面张力(泡压法、滴重法、毛细管升高法)
表面张力的测定——最大气泡压力法、滴重法、毛细管升高法一、实验原理：1.最大气泡压力法测定表面张力（装置如下图所示）：其中，B是管端为毛细管的玻璃管，与液面相切。
毛细管中大气压为P0。
试管A中气压为P，当打开活塞E时，C中的水流出，体系压力P逐渐减小，逐渐把毛细管液面压至管口，形成气泡。
当气泡在毛细管口逐渐长大时，其曲率半径逐渐变小，气泡达最大时便会破裂。
此时气泡的曲率半径最小，即等于毛细管半径r，气泡承受的压力差也最大△P=P0-P=2γ/r 此压力差可由压力计D读出，故γ=r△P/2若用同一支毛细管测两种不同液体，其表面张力分别为γ1、γ2，压力计测得压力差分别为△P1、△P2则：γ1/γ2=△P1/△P2若其中一种液体的γ已知，例如水，则另一种液体的表面张力可由上式求得。
2．毛细管身升高法（装置如下图所示）：毛细管法测定表面张力仪器毛细管表面张力示意图当一根洁净的，无油脂的毛细管浸进液体，液体在毛细管内升高到h高度。
在平衡时，毛细管中液柱重量与表面张力关系为：2πσrcosθ=πr2gdhσ=gdhr/2cosθ（1）如果液体对玻璃润湿，θ=0，cosθ=1（对于很多液体是这样情况），则：σ=gdhr/2 （2）式中σ为表面张力；g为重力加速度；d为液体密度；r为毛细管半径。
上式忽略了液体弯月面。
如果弯月面很小，可以考虑为半球形，则体积应为：πr3 -2/3πr3 =1/3πr3从（2）可得：σ=gdr/2（h+1/3r）（3）更精确些，可假定弯月面为一椭圆球。
（3）式应变为：σ=gdhr/2（1+1/3（r/h）-0.1288（r/h）2+0.1312（r/h）3）（4）3. 滴重法（装置如右图所示）：从图中可看出，当达到平衡时，从外半径为r的毛细管滴下的液体重量应等于毛细管周边乘以表面张力，即：mg=2πσr （5）式中m为液滴质量；r为毛细管外半径；σ为表面张力；g为重力加速度。
事实上，滴下来的仅仅是液滴的一部分。
溶液表面张力的测定
希望对大家有所帮助，多谢您的浏览！实验二十六 溶液表面张力的测定(一) 最大气泡法【目的要求】1. 掌握最大气泡法(或扭力天平)测定表面张力的原理，了解影响表面张力测定的因素。
2. 测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力，计算吸附量, 由表面张力的实验数据求分子的截面积及吸附层的厚度。
【实验原理】1. 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ΔA ，就需对其做功，其大小应与ΔA 成正比：－W ′＝σ·ΔA (1)如果ΔA 为1m 2，则－W ′＝σ是在恒温恒压下形成1m 2新表面所需的可逆功，所以σ称为比表面吉布斯自由能，其单位为J ·m -2。
也可将σ看作为作用在界面上每单位长度边缘上的力，称为表面张力，其单位是N ·m -1。
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，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内部的浓度低，这种表面浓度与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及溶液的浓度之间的关系遵守吉布斯(Gibbs)吸附方程：TC RT C Γ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=d d σ (2) 式中，Г为溶质在表层的吸附量；σ为表面张力；C 为吸附达到平衡时溶质在介质中的浓度。
当 TC ⎪⎭⎫ ⎝⎛d d σ＜0时，Г＞0称为正吸附；当 T C ⎪⎭⎫ ⎝⎛d d σ＞0时，Г＜0称为负吸附。
吉布斯吸附等温式应用范围很广，但上述形式仅适用于稀溶液。
引起溶剂表面张力显著降低的物质叫表面活性物质，被吸附的表面活性物质分子在界面层中的排列，决定于它在液层中的浓度，这可由图2-26-1看出。
图2-26-1中(1)和(2)是不饱和层中分子的排列，(3)是饱和层分子的排列。
溶液表面张力的测定的实验报告
溶液表面张力的测定的实验报告实验名称：溶液表面张力的测定实验目的：通过测定不同浓度的溶液的表面张力，了解溶液的表面特性，并探究溶液表面张力与浓度的关系。
实验原理：溶液的表面张力是指溶液表面处存在的一个水分子间作用力，它使得溶液表面能够抵抗外界对其拉伸的力。
表面张力决定了溶液表面的特性，即表面是否光滑，或者是否形成水塘，还决定了液滴形成和液体吸附在固体表面的能力。
本实验通过测定不同浓度的溶液的表面张力，探究其与浓度的关系。
实验步骤：1.准备实验所需材料，包括称量瓶、溶液、差滴管、针管、实验笔记本等。
2.首先，选择不同浓度的溶液，如0.1mol/L、0.2mol/L、0.3mol/L等，并分别称取一定的溶液体积，如10ml。
3.先将称量瓶洗净，并用实验室纸擦干，以确保清洁无杂质。
4.将称量瓶放在称量器上，称取一定的溶液体积，并记录下质量。
5.将称量瓶中的溶液倒入浅盘中，注意避免产生气泡和溅溶液。
6.将差滴管的嘴朝向浅盘表面，缓慢地将差滴管插入溶液表面，使溶液缓慢地流入差滴管中。
7.注意观察差滴管中溶液下降的速度，当溶液下降快速时，用实验笔记本记录时间。
8.将差滴管完全拔出溶液，观察液滴在差滴管末端形成，并记录时间。
9.根据实验记录的时间，计算溶液的表面张力。
10.重复以上实验步骤，测量其他浓度的溶液的表面张力。
实验数据处理与结果分析：通过记录差滴管从溶液中拔出的时间和液滴形成的时间，可以得到溶液的表面张力。
根据表面张力的计算公式，我们可以计算出不同浓度溶液的表面张力，并将其绘制成图表。
根据实验结果分析，我们可以发现，随着溶液浓度的增加，溶液的表面张力逐渐增加。
这是因为高浓度的溶液中溶质分子的增加导致了溶液表面上分子间相互作用的增强，进而提高了表面张力的大小。
实验结论：通过实验，我们得出了溶液表面张力与溶液浓度之间的关系。
当溶液浓度增加时，溶液的表面张力也会增加。
这个实验结果对于我们理解溶液的表面特性有一定的帮助，并可以为其他相关研究提供参考。
溶液表面张力的测定
溶液表面张力的测定
溶液的表面张力是指溶液表面的分子间作用力造成的表面膜的收缩能力，一般用mN/m单位来表示。
测定溶液的表面张力可以使用以下方法：
1. 静态滴法：将溶液滴在一个垂直毛细管的顶端，并测量液滴的半径。
根据液滴的形态、重力和表面张力的关系，可以计算得到表面张力。
2. 干涉法：利用光的干涉现象测量溶液表面膜的厚度，从而推断表面张力。
3. 面张力法：使用浮力法或附加负荷法，通过测量不同负荷下的表面张力，推断溶液的表面张力。
4. 颜色法：在溶液表面加入某种颜料或指示剂，根据颜色的分布或溶液颜色的变化，推算表面张力。
需要注意的是，不同的测定方法适用于不同类型的溶液和浓度范围。
因此，在选择测定方法时需要考虑溶液的性质和测量条件。
溶液表面张力测定实验报告
溶液表面张力测定实验报告一、实验目的1.学习和掌握溶液表面张力的测定原理和方法。
2.通过实验了解不同浓度溶液对表面张力的影响。
3.培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理表面张力是液体表面分子间相互吸引力的一种表现，是液体的重要物理性质之一。
通过测量液体表面的张力，可以了解液体分子间的相互作用力，进而研究液体的性质和行为。
本实验采用最大泡法（或称为最大压力法）测定溶液的表面张力。
三、实验步骤1.准备实验仪器和试剂：表面张力计、称量纸、天平、吸水管、实验溶液（不同浓度）等。
2.开机预热：打开表面张力计电源，预热10分钟。
3.校准仪器：使用去离子水对表面张力计进行校准。
4.测量：用吸水管吸取适量实验溶液，滴在称量纸上，测量其质量。
然后将称量纸上的液体放在表面张力计的测量台上，拉动测量杆，使液体形成液膜。
当液膜破裂时，记录最大压力值。
每种浓度的溶液重复测量3次，取平均值。
5.数据处理：将实验数据整理成表格，计算不同浓度溶液的表面张力值。
6.结果分析：根据实验结果，分析不同浓度溶液对表面张力的影响。
四、实验结果序号溶液浓度（%）测量值1（mN/m）测量值2（mN/m）测量值3（mN/m）平均值（mN/m）1 0 72.8 72.6 72.9 72.82 5 68.4 68.1 68.6 68.43 10 64.1 64.3 64.0 64.14 15 60.3 60.5 60.2 60.35 20 56.7 56.9 56.5 56.7五、结果分析与讨论1.实验结果表明，随着溶液浓度的增加，表面张力逐渐降低。
这是因为溶质分子的加入破坏了溶剂分子间的氢键和范德华力，导致表面张力下降。
2.实验过程中可能存在误差来源，如测量误差、操作误差等。
为了减小误差，可以采用多次测量求平均值的方法。
此外，在操作过程中要保持手部干燥，避免对实验结果产生影响。
3.本实验采用最大泡法测定溶液的表面张力，该方法具有操作简便、准确性较高等优点。
溶液表面张力测定实验
溶液表面张力测定实验
溶液表面张力测定实验是用来测量溶液的表面张力的实验方法。
表面张力是指液体分子之间的相互作用力使液体表面存在一种趋向于减小表面积的特性。
实验装置：
1. 准备一个测量表面张力的仪器，如测滴管或平衡管。
2. 准备一台电子天平。
3. 准备一定量的溶液样品。
4. 准备一定量的去离子水。
实验步骤：
1. 将测量仪器安装在支架上，并将管道尖端放在溶液表面上。
2. 用电子天平称取一定质量的去离子水，然后将其倒入测量仪器中，直至溶液表面几乎接触到仪器尖端。
3. 轻轻调节测量仪器，使水滴可以从尖端滴下，在滴下前停止调节。
4. 观察水滴从尖端滴下的现象，记录下滴下的时间。
5. 将水滴滴到称量纸上，用电子天平称取水滴的质量。
6. 重复以上步骤2-5，但用溶液样品代替去离子水。
7. 根据所得的数据，计算出溶液的表面张力。
注意事项：
1. 实验过程中要保持仪器和溶液表面的洁净，避免外界因素的干扰。
2. 测量仪器的管道尖端要与液体表面保持水平。
3. 实验前要确保电子天平的准确性，及时校正仪器漂移。
4. 每次实验完成后要清洗测量仪器，以免前后实验结果相互影响。
实验原理：溶液的表面张力可以由静态法或动态法测定。
静态法是通过测量液体在测量仪器中形成平衡的液滴的质量来确定表面张力；动态法则是通过测量液滴从测量仪器中滴下所需的时间来确定表面张力。
溶液表面张力的测定实验报告思考题
溶液表面张力的测定实验报告思考题溶液表面张力的测定实验报告思考题引言：溶液表面张力是液体分子之间的相互作用力导致液体表面上的分子排列紧密，形成一个类似薄膜的现象。
本实验旨在通过测定溶液的表面张力，探究溶液中溶质浓度、温度和溶剂种类对表面张力的影响。
实验步骤：1. 准备不同浓度的溶液：分别取一定量的溶质A溶解在相同体积的溶剂B中，制备不同浓度的溶液。
2. 测定溶液的表面张力：利用表面张力测定仪，将测定仪的测量板浸入溶液中，记录下液面下降的高度，并根据相关公式计算出溶液的表面张力。
结果分析：1. 溶质浓度对表面张力的影响：实验结果显示，随着溶质浓度的增加，溶液的表面张力逐渐降低。
这是因为溶质的存在使溶液中的溶剂分子之间的相互作用力减弱，从而导致表面张力的降低。
2. 温度对表面张力的影响：实验结果表明，随着温度的升高，溶液的表面张力逐渐降低。
这是因为温度的升高使溶剂分子的热运动加剧，溶液分子之间的相互作用力减弱，导致表面张力的降低。
3. 溶剂种类对表面张力的影响：实验结果显示，不同种类的溶剂具有不同的表面张力。
一般来说，极性溶剂的表面张力较大，而非极性溶剂的表面张力较小。
这是因为极性溶剂中的分子具有较强的相互作用力，导致表面张力较大。
讨论与思考：1. 表面张力的应用：表面张力的大小与液体的黏性和流动性密切相关。
在实际应用中，表面张力的测定可以用于评估液体的品质和适用性，例如在液体清洁剂、涂料和胶水等领域。
2. 表面活性剂的作用：表面活性剂是一类能够改变溶液表面张力的物质。
通过在溶液表面形成一层分子薄膜，表面活性剂可以降低溶液的表面张力，从而提高液体的湿润性和分散性。
在日常生活中，洗涤剂和洗手液等产品中常含有表面活性剂。
3. 表面张力的研究进展：随着科学技术的不断发展，对表面张力的研究也在不断深入。
例如，研究人员正在探索利用表面张力现象制备纳米材料、开发新型液体传感器和设计微流控芯片等领域。
结论：通过本实验的测定和分析，我们得出了溶质浓度、温度和溶剂种类对溶液表面张力的影响规律。
溶液表面张力的测定-最大气泡法
－最大气泡法
化学实验教学中心
一、实验目的
1、用最大气泡法测定不同浓度正丁醇溶 液的表面张力 2、了解溶液表面吸附规律，利用吉布斯 公式计算不同浓度下正丁醇溶液的吸附量
3、掌握最大气泡压力法测定表面张力的 原理和技术
二、实验原理
（1）溶液的界面吸附 纯液体和其蒸气组成的体系
体相分子：自由移动不消耗功 g
3、测定毛细管常数k
首先要选定气压计的零点
kPa
开关键 以大气压为零点 打开活塞2
四、实验步骤
3、测定毛细管常数k
将蒸馏水装于毛细管中，使毛细管的端面与液 面相切，打开活塞1，使水缓慢滴下而降低系统 的压力，气泡均匀逸出（每分钟4-6个气泡）， 读取气压计的指数（记录三个数据）
4、测定不同浓度的正丁醇的表面张力
G
G
Kc 1 Kc
即： c c 1 Γ Γ kΓ
饱和吸附量
k为常数，c为吸附平衡时溶液本体的浓度
以 Gc对c作图,由斜率求 Γ 从而，可求正丁醇分子截面积
q 1 NAΓ
三、仪器装置
毛 细 管
导管
通大气 活塞2 气压计
活塞3
恒温 水
怎么调节呢？
恒温 水
待 测 液
液面与毛细管的端面相切
表面分子：
液体有自动收缩表面
l
而呈球形的趋势
G
A T , p,nB
(J m2 )
比表面自由能 即：表面张力
二、实验原理
溶液： 体系可调节溶质在表面相的浓度来 降低表面自由能
表面吸附:表面层与体相浓度不相同的现象
恒温下的Gibbs吸附方程：
Γ a d
溶液表面张力的测定——最大气泡压力法
实验七 溶液表面张力的测定——最大气泡压力法一． 实验目的1. 用最大气泡法测定不同浓度乙醇溶液的表面张力。
2. 了解表面张力的性质, 表面自由能的意义以及表面张力和吸附的关系。
3. 学会镜面法作切线的方法。
二． 实验原理用本法测定[乙醇, 水]溶液的数据对[σ, c], 作图将c-σ曲线在不同浓度的斜率 T 代入吉布斯等温吸附式:Γ=﹣c RT c σ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭T 求出相应的吉布斯吸附量Γ；按朗格茂尔等温吸附变形公式:c 1c α∞∞=+ΓΓΓ C/Γc-C 直线斜率tg β求出饱和吸附量 , 进而得出乙醇分子横切面积S 和分子长度 , 结合直线截距得出吸附系数α:∞Γ=（tg β）-1以上个式中, c 为浓度；T 为绝对温度（K ）；σ为表面张力；Γ为吉布斯吸附量；M 为溶质摩尔质量；ρ为溶质密度；S 为分子截面积；δ为分子长；α为吸附系数；NA 为阿伏伽德罗数（6.02×1023/mol ）；R 为气体常数。
为了求以上参数, 关键是测σ。
表面张力及界面张力, 矢量。
源于凝聚相界面分子受力不平衡, 意为表面的单位长度收缩力。
σ也是在个条件下凝聚系表面相得热力学强度性质, 如果恒温、恒压下扩大单位表面积所需的可逆功, 故亦称为表面自由焓。
1. σ与凝聚相和表面共存接触相种类有关, 还与T,P 有关, 与凝聚相纯度和杂志种类有关。
浓度升高, 溶液的σ有增有减, 随溶质、溶剂而异, 表面活性剂是两亲分子, 他们的水溶液σ随浓度升高先剧降, 后微升, 在渐趋稳定。
σ随c 而变化的本质是溶液表面浓度对体相浓度的偏离, 此现象称为表面吸附。
表面吸附量Γ与浓度有关, 用吉布斯等温方程求出 为σ-c 曲线在指定浓度的斜率。
<0, Γ>0为正吸附, 表面浓度较体浓度高, 达饱和吸附时, Γ趋于饱和吸附量 , 此时两亲分子在溶液表面处于高度有序的竖立密集, 形成单分子膜。
,2. 若将兰格缪尔等温吸附式中的吸附量赋予吉布斯吸附量的特定意义, 则可从其变形式求出 设分子吸附层厚δ, δ即两亲分子长。
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实验七 溶液表面张力的测定——最大气泡压力法
一． 实验目的
1. 用最大气泡法测定不同浓度乙醇溶液的表面张力。
2. 了解表面张力的性质，表面自由能的意义以及表面张力和吸附的关系。
3. 学会镜面法作切线的方法。
二． 实验原理
1. 用本法测定[乙醇，水]溶液的数据对[σ，c]，作图将c-σ曲线在不同浓度
的斜率c σ∂⎛⎫
⎪∂⎝⎭
T 代入吉布斯等温吸附式：
Γ=﹣
c RT c σ∂⎛⎫
⎪∂⎝⎭
T 求出相应的吉布斯吸附量Γ；
按朗格茂尔等温吸附变形公式：
c 1c
α∞∞
=+
ΓΓΓ C/Γc-C 直线斜率tg β求出饱和吸附量∞Γ，进而得出乙醇分子横切面积S 和分子长度δ，结合直线截距得出吸附系数α：
∞Γ=（tg β）-1
以上个式中，c 为浓度；T 为绝对温度（K ）；σ为表面张力；Γ为吉布斯吸附量；M 为溶质摩尔质量；ρ为溶质密度；S 为分子截面积；δ为分子长；α为吸附系数；N A 为阿伏伽德罗数（6.02×1023/mol ）；R 为气体常数。
为了求以上参数，关键是测σ。
2. 表面张力及界面张力 ，矢量。
源于凝聚相界面分子受力不平衡，意为
表面的单位长度收缩力。
σ也是在个条件下凝聚系表面相得热力学强度性质，如果恒温 、恒压下扩大单位表面积所需的可逆功，故亦称为表面自由焓。
σ与凝聚相和表面共存接触相种类有关，还与T,P 有关，与凝聚相纯度和杂志种类有关。
浓度升高，溶液的σ有增有减，随溶质、溶剂而异，表面活性剂是两亲分子，他们的水溶液σ随浓度升高先剧降，后微升，在渐趋稳定。
σ随c 而变化的本质是溶液表面浓度对体相浓度的偏离，此现象称为表面吸附。
表面吸附量Γ与浓度有关，用吉布斯等温方程求出
c ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭σ为σ-c 曲线在指定浓度的斜率。
c ∂⎛⎫
⎪∂⎝⎭
σ<0, Γ>0为正吸附，表面浓度较体浓度高，达饱和吸附时，Γ趋于饱和吸附量∞Γ，此时两亲分子在
溶液表面处于高度有序的竖立密集，形成单分子膜。
，
若将兰格缪尔等温吸附式中的吸附量赋予吉布斯吸附量的特定意义，则
可从其变形式求出
Γ设分子吸附层厚δ，δ即两亲分子长。
依δ*ρ
∞
=
Γ*M,由此得出求分子的式子。
∞
3.δ的测定方法有环法、滴重法、毛细管上升法等，其中最大气泡法
设备简单，易操作，应用广。
此法是将下口齐平的毛细管垂直插入试液，并使管口刚与液面相切，则可看到在毛细管内形成凹液面。
凹液面受力
一是大气压，二是附加压力，因此凹液面受到的总压是p1=p0+△p=p0+2
σ/r.
现对管外减压，随管外压力p2=p0+ρg△h减小，|△h|增大，|r|减小，p1
随p2同步减小，故p2=p1，得：
σ=rgρ△h/2
由于减压凹液面不断下降，r为不定值，但当凹液面上形成的小气泡降至
毛细管下口，并随时气流的瞬间，|r|降至极小，刚等于毛细管下口内径，此时△h 升至最大。
若在微微减压。
气泡逸出，△h剧降，r为定值，所
以只要测出最大的|△h|，即可用上式求出σ。
由于r一定。
故rgρ/2为定
值，称仪器常数K，可用纯水的σ和同条件下实验测得的△h求出。
故：
σ=K*△h=σ0*△h/△h0
溶液浓度c用折射仪测出。
四．仪器与药品
仪器：蓄水瓶，毛细管，试管，烧杯，U型水柱压力计，温度计，分液漏斗表面张力仪一套
药品：乙醇溶液：5%，10%，20%，30%，40%，50%
五．实验步骤
1．按下图安装好实验仪器，检查仪器是否漏气，检查方法如下：由分液往蓄水瓶中注水，是压力计产生一定的压力差，停止加水，如果压力计维持3~5 分钟不变，可认为不漏气。
2．仔细用热的铬酸洗液洗涤毛细管。
3．毛细管常数的测定：
在清洁的试管中加入约1/4体积的蒸馏水，装上清洁的毛细管，是端面
恰好与液面相接，打开分液漏斗，使水缓缓滴出，以增加毛细管内压力，使气泡冒出，观察冒出的速度与压力的关系，调节气泡逸出速度不超过每分钟20个，如此三次，若每次得△h，差别在2mm以内，取平均值，求K。
否则重复步骤2，然后再测。
4．乙醇溶液表面张力的测定：
将试管中的水倒出，用待测溶液洗涤试管和沾洗毛细管（尖端沾取待测液，然后用耳洗球吹掉内溶液）3次，在试管中装入待测溶液，用上述方法快速测定浓度为5%,10%,20%,30%,40%,50%的乙醇溶液压力差△h，都测三次取平均值。
六．数据处理和结果
原始数据表
1.将实验记录的数据用表格列出
2.利用水的表面张力球毛细管常数k 。
由上表知蒸馏水：△h=6.00cm 查表得：б
水=73.078×10
-3
N/m
所以：h
бK
水=73.0780.06×10-3=1.218N/m 2 3.计算各浓度乙醇溶液的表面张力。
计算举例：5%的乙醇溶液
б=K ×△h=1.218×0.0512=62.36×10-3N/m
其余结果见上表。
4. 作σ-c 图。
对上曲线方程求导得：y=0.54×10-3
x-6.4×10
-3
所以：5%的乙醇溶液 c
σ
∂⎛⎫
⎪∂⎝⎭
T=0.00054×0.8601-0.0064=--5.9355×10-3 同理得：10%的乙醇溶液 c σ
∂⎛⎫
⎪∂⎝⎭T=-5.4711 20 %的乙醇溶液 c
σ
∂⎛⎫
⎪∂⎝⎭T=-4.5421 30%的乙醇溶液 c σ
∂⎛⎫
⎪∂⎝⎭
T=-3.6132 40%的乙醇溶液 c σ
∂⎛⎫
⎪∂⎝⎭
T=-2.6843 50%的乙醇溶液 c
σ
∂⎛⎫
⎪∂⎝⎭
T=-2.0470 5计算各浓度的Γ和C/Γ。
计算举例：5%的乙醇溶液 Γ=﹣c RT c σ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭
T = 0.8601 5.93558.314290.95⨯⨯×10-3=2.1105×10-6mol/ m 2 C/Γ=
0.8601
2.1105
×10-6=0.4075×10-6
其余结果见上表。
5. 作C/Γ—C 图，求∞Γ
由图知直线的斜率为：tg β=0.1×106
所以 ∞Γ=（tg β）-1=1
0.1
⨯10-6=1.0×10-5 七.思考题
1为什么液体的表面张力随温度升高而减小？
答：同一种物质的表面张力因温度不同而异，当温度升高时物质的体积膨胀，分子间的距离增加，分子之间的相互作用减弱，所以表面张力一般随温度的升高而减小。
2仪器的清洁与否对所测数据有无影响？
答：有影响。
毛细管如果不清洁会影响气泡逸出的速度。
八.误差分析
1.实验装置气密性不好，影响压差计的读数。
2.毛细管没有用热的铬酸洗涤干净，这是实验的关键。
3.没有调节好气泡逸出的速度，气泡逸出速度太快每分钟超过30个，气泡逸出速度不均匀。
4.一次测量后没有用待测液洗试管和沾洗毛细管。
5.实验温度，溶液浓度对实验结果的影响。
九.心得体会
本实验是第一次没有老师讲解，自己和同组同学独立完成的物理化学实验，也是最后一次物理化学实验。
通过一年的物理化学实验，了解了许多的物理化学原理、想象，懂得了物理化学实验的基本操作和应注意的问题，实验时科学严谨的态度，更重要的是学会了用计算机处理实验结果。
这些将会对我经后的学习和工作有很大的帮助。