实验液体的表面张力测定(滴重法)
液体表面张力系数的测定实验报告
液体表面张力系数的测定实验报告液体表面张力系数的测定实验报告引言：液体表面张力是液体分子间相互作用力在液体表面产生的结果，是液体表面分子间的一种特殊力。
液体表面张力的大小对于液体的性质和应用有着重要的影响，因此准确测定液体表面张力系数具有重要的科学意义和实际应用价值。
实验目的：本实验旨在通过测定液体表面张力系数，了解液体的性质和分子间相互作用力，掌握测定液体表面张力的方法和技巧。
实验原理：液体表面张力系数的测定常用的方法有测量液体表面降低高度法和测量液滴形状法。
本实验采用测量液滴形状法。
实验仪器和药品：1. 精密天平2. 滴定管3. 滴定管架4. 滴定瓶5. 蒸馏水6. 乙醇溶液实验步骤：1. 将实验室温度调至恒定，避免温度对实验结果的影响。
2. 用精密天平称取一定质量的滴定瓶。
3. 在滴定管架上放置一只干净的滴定管。
4. 将滴定瓶倒置并将液体滴入滴定管中，直到滴定管口外溢。
5. 记录液滴的质量和滴定管口外溢的时间。
6. 重复以上步骤3-5，每次使用不同的液体进行实验。
实验数据处理：根据实验数据，可以计算液体表面张力系数。
液体表面张力系数的计算公式为：γ =(4Mg) / (πd^2t)其中，γ为液体表面张力系数，M为液滴的质量，g为重力加速度，d为液滴的直径，t为滴定管口外溢的时间。
实验结果与分析：通过实验测量和计算，得到了不同液体的表面张力系数。
结果显示，乙醇溶液的表面张力系数较大，说明乙醇溶液的分子间相互作用力较强；而蒸馏水的表面张力系数较小，说明蒸馏水的分子间相互作用力较弱。
结论：通过本实验的测定，我们成功地测量了不同液体的表面张力系数，并得出了相应的结论。
液体表面张力系数的测定对于了解液体的性质和分子间相互作用力具有重要意义，对于液体的应用和研究也具有实际价值。
实验中可能存在的误差：1. 实验过程中，滴定管口外溢的时间可能受到人为操作的影响，导致实验结果的误差。
2. 液滴的直径的测量可能存在一定的误差，影响了液体表面张力系数的计算结果。
利用滴重法测定液体表面张力
摘要本文论述了用滴重法测定液体表面张力的基本原理、测定装置、测试步骤和该方法的应用特点。
Abstract:The basic principle, device and method for measuring liquid surface tension with the drop weight method are reviewed in this paper. Besides, the application features of this method are introduced.关键词液体表面张力滴重法Keywords Liquid surface tension; Drop weight method前言表面张力的知识对基础科学研究和生产应用都具有重要意义。
它决定了很多工业生产的质量，例如：食品、农业化学制品、药品的生产和冶金[1]、炼钢等等。
人们针对表面张力也做了大量的研究，很多发达国家将表面张力测定作为检测和控制环境污染的标准程序之一。
滴重法是一种较好的测定表面张力的方法，此方法操作简单，温度控制方便，试样尺寸小，再现性好，而且能够测量液-气界面和液-液界面的张力。
在适当的条件下，滴重法的精度可以达到±0.01mN/m。
测量原理图1 滴重法示意图如图1所示，对于液体从很细的管口中缓慢滴出的过程，液滴在表面张力的支撑下缓慢长大，当重量比表面张力稍大时，液滴就将落下来。
设管口的半径为r，落下的液滴质量为m，其表面张力为σ，当重力加速度为g，则可以得到：(1)σrmg2π=但实际过程并不是这么简单，当液滴落下时，首先式中部变细，大部分落下来，剩下的一部分变成小液滴，接着落下来。
即使采用毛细管，应用公式(1)也会产生很大的误差，因此Harkins 就引入了校正因子f ，则更精确的表面张力可以表示为： rf mg σ2π= (2) 其中f 与液滴的大小V 和管口的半径r 有关，根据f 与3/1V r 的关系，可以从表中查得相应的修正系数[2]。
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）
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。
测量液体表面张力系数实验报告
测量液体表面张力系数实验报告
液体表面张力系数是液体分子间吸引力与液体表面处分子间吸引力之差，也是液体表现出来的特性之一。
测量液体表面张力系数对于理解液体性质、解决实际问题和开拓应用领域有重要意义。
本实验使用的方法是测量液滴的形状，计算出液体表面张力系数。
实验中的设备和材料有平板玻璃、毫升管、水、乙醇等。
首先，用毫升管将待测液体滴在平板玻璃表面上，使其形成一个较大的液滴。
然后，用放大镜观察液滴的形状，并用尺规测量液滴的直径和高度。
根据液滴的形状（通常为半球形），可以运用杨-卢埃尔公式计算得到液体表面张力系数。
杨-卢埃尔公式是：
γ = 2T/r
其中，γ为液体表面张力系数，T为液滴的悬垂力，r为液滴的半径。
实验结果显示，水的表面张力系数为72.0±0.5 mN/m，乙醇的表面张力系数为22.5±0.3 mN/m。
这些结果与先前实验的数据相符。
在本实验中，为确保测量结果的准确性和可靠性，需要注意以下几点事项：
1. 使用的玻璃片和毫升管要清洁干净，不得有灰尘、油脂等物质附着。
2. 每次实验前要检查玻璃片和毫升管是否存在微小划痕或损坏，以免影响测量的准确性。
3. 液体滴的大小应适中，过小或过大都会影响测量结果。
4. 在实验中要避免注入过量的液体，以免外部重力、表面张力、粘性等因素对实验结果造成影响。
本实验旨在通过测量液体表面张力系数，深入理解液体的性质和特征，为相关领域的开发和应用提供实验数据。
要想取得准确、可靠的实验结果，需要细心仔细地进行实验，严格遵守操作规程，同时认真分析和处理实验数据。
细圆柱滴重法测液体的表面张力系数
细圆柱滴重法测液体的表面张力系数细圆柱滴重法是一种简单可靠的测定液体的表面张力的方法。
细圆柱滴重法的基本原理：细圆柱滴重法依赖重力，在液体中放入特定形状的
细圆柱体，重力对该细圆柱体施加自身重量力，液体则对细圆柱体施加表面张力力，该滴体的上升速度由重力作用力和表面张力之间的平衡决定，测得该滴体上升速度，即可求得液体表面张力系数。
细圆柱滴重法测试液体的表面张力时，须将测试液体密闭容器中滴入，方可测
试表面张力。
首先，先将相同面积的细圆柱体（根据具体需要调节）放入装有测试液体的罐内；其次，借助精密的时间记录仪、连接尺度的绳索和重量的小物体，仔细观察放入的小滴体的上升过程，记录到小滴体完全在罐内浮起时间即可；最后，将实验所测液体表面张力和标准值进行比对，判定液体表面张力参数。
细圆柱滴重法不仅适用于研究实验室里的液体，也适用于日常生活之中，比如
洗衣液中有不同数值的表面张力系数，可以通过细圆柱滴重法来进行测定。
而且，将该法用在酿造过程中，大大提高了生产效率和酒的质量。
总之，细圆柱滴重法是一种简单可行的液体表面张力测试方法，其精确性及优
越性。
滴重法在实验室，学校，工厂，酒业等均有广泛应用，可以有效提高生产率和产品质量。
实验中如何测量液体的表面张力
实验中如何测量液体的表面张力表面张力是液体表面上的分子间相互作用力所产生的一种特性。
在实验中，测量液体的表面张力可以帮助我们了解液体的性质以及分子间的相互作用。
本文将介绍几种常见的实验方法，旨在帮助读者了解实验中如何准确测量液体的表面张力。
一、杯垫法（Drop Weight Method）杯垫法是一种简单而常见的实验方法，用于测量液体的表面张力。
实验步骤如下：1. 准备一个平坦的表面，如一张白纸。
2. 将测量液体倒入一个小杯子中，待液体静置一段时间使其达到平衡状态。
3. 将一张玻璃片轻轻地浸入液体中，确保玻璃片在液体表面上形成一个完整的液体膜。
4. 缓慢地将玻璃片抬出液体，同时观察液体膜上的拖尾。
5. 使用天平测量并记录玻璃片上残余液体的重量。
6. 利用天平测量玻璃片完全浸湿液体的重量。
7. 计算液体的表面张力，公式为：表面张力 = 残余液体的重量 ÷玻璃片完全浸湿液体的重量。
杯垫法的优点是简单易行，并且不需要任何特殊的设备，因此在实验室和教学中广泛应用。
二、浮力法（Wilhelmy Method）浮力法是一种基于液体表面张力的浸润力测量方法。
实验步骤如下：1. 准备一根细且绝缘的平行丝，并将其固定在一个支架上。
2. 用放射状液体弧度刷将测量液体均匀地涂在细丝的表面上。
3. 将细丝缓慢地浸入液体中，同时观察液体升高或降低细丝的长度变化。
4. 用显微镜测量并记录液体升高或降低细丝的长度。
5. 根据液体的密度、重力加速度等参数，计算液体的表面张力。
浮力法能够较精确地测量表面张力，但需要较复杂的实验设备和测量方法，适合于专业实验室研究和深入研究液体性质的实验。
三、静滴法（Stalagmometer Method）静滴法是一种简便的测量液体表面张力的方法。
实验步骤如下：1. 准备一个带有细孔的滴液器，并放于支架上。
2. 倒入一定量的测量液体，待液体静置一段时间使其达到平衡状态。
3. 观察并记录液体从滴液器细孔中滴出的滴数与时间。
液体表面张力系数的测定实验报告
液体表面张力系数的测定实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过测定液体表面张力系数的实验，掌握液体表面张力系数的测定方法，加深对表面张力的理解，提高实验操作能力。
二、实验原理。
液体表面张力系数是表征液体分子间相互作用力的物理量，通常用$\gamma$表示。
液体表面张力系数的测定方法有很多种，常用的有悬铁环法、悬滴法、悬水滴法等。
本实验采用悬水滴法测定液体表面张力系数。
三、实验仪器和试剂。
1. 一台天平。
2. 一根细丝。
3. 一根细管。
4. 一根毛细管。
5. 一根水平的细管。
6. 一些水。
四、实验步骤。
1. 将一根细丝固定在天平上，使其水平。
2. 用细管将水滴在细丝上，形成一个悬水滴。
3. 用毛细管在悬水滴下方加入一些水，使悬水滴增大，直到悬水滴脱落。
4. 测量水滴的质量$m$，并记录下悬水滴的直径$d$。
五、实验数据处理。
根据实验数据，可以计算出液体表面张力系数$\gamma$的值。
根据悬水滴法的原理，液体表面张力系数$\gamma$与水滴的质量$m$、直径$d$和重力加速度$g$之间存在如下关系：$$\gamma = \frac{4m}{\pi d^2 g}$$。
六、实验结果与分析。
根据实验数据和计算公式，可以得到液体表面张力系数$\gamma$的数值。
通过对实验数据的分析，可以发现液体表面张力系数与水滴质量和直径呈反比关系，与重力加速度呈正比关系。
这与表面张力的性质相符合。
七、实验结论。
通过本实验的实验操作和数据处理，成功测定了液体表面张力系数$\gamma$的数值。
实验结果与理论预期相符，验证了悬水滴法测定液体表面张力系数的可行性。
八、实验中的注意事项。
1. 实验操作要细致，保证悬水滴的稳定性。
2. 测量数据要准确，避免误差的产生。
3. 实验结束后要及时清理实验仪器和试剂。
九、参考文献。
1. 《物理化学实验》。
2. 《实验化学》。
十、致谢。
感谢实验指导老师的悉心指导和同学们的配合，使本次实验取得了圆满成功。
表面张力的测定实验报告
表面张力的测定实验报告表面张力的测定实验报告引言：表面张力是液体分子之间相互作用力的一种表现形式，是液体分子间吸引力的结果。
表面张力的测定对于研究液体性质、液滴形成和液体表面现象具有重要意义。
本实验旨在通过测定不同液体的表面张力，探究液体分子间相互作用力的差异，并了解表面张力对液体特性的影响。
实验材料与仪器：1. 三种不同液体：水、酒精、甘油2. 试管3. 滴管4. 皮尺5. 密度计实验方法：1. 实验前将试管清洗干净，以避免杂质对实验结果的影响。
2. 分别取一定量的水、酒精和甘油，注入三个试管中。
3. 将试管放在水平桌面上，注意保持试管外壁干燥。
4. 使用滴管，逐渐向试管中滴加液体，直到液体溢出试管口为止。
记录滴加液体的滴数。
5. 重复上述步骤3-4，每种液体进行三次测定，取平均值。
实验结果与数据处理：根据实验方法得到的滴加液体的滴数，可以计算出液体的表面张力。
根据液体表面张力的公式，表面张力=密度×重力加速度×滴数/滴液体积，可以得到不同液体的表面张力值。
通过对实验数据的处理，可以得到以下结论：1. 水的表面张力最大，酒精次之，甘油的表面张力最小。
这是因为水分子之间的氢键作用力较强，导致表面张力较大；酒精分子之间的作用力较弱，表面张力较水小；甘油分子之间的作用力最弱，表面张力最小。
2. 表面张力与液体的分子间相互作用力有关。
分子间相互作用力越强，表面张力越大；相反，作用力越弱，表面张力越小。
3. 表面张力对液体的性质有一定影响。
表面张力大的液体，易形成液滴，不易湿润固体表面；表面张力小的液体，不易形成液滴，易湿润固体表面。
讨论与改进：本实验通过测定不同液体的表面张力，探究液体分子间相互作用力的差异，并了解表面张力对液体特性的影响。
然而，由于实验条件的限制，实验结果可能存在一定误差。
为提高实验的准确性和可靠性，可以进行以下改进：1. 增加实验重复次数，取平均值，减小误差。
2. 使用更精确的仪器，如精密滴管和数字密度计，提高测量的准确性。
物理化学实验“滴重法测定液体表面张力”改革方案设计与实践
第３ ７卷 总第 ２ １ １ 期
ｗ ｗｗ． ｃ ｅ ｃ ｍ ｇ ｈ ｍ． ｄ ｏ
１９ ６
霍
物理 化 学 实验 “ 重 法测 定 方 案 设计 与 实践
王光丽 ，朴银 实 ，梁秀娟 ，郑秋容 ，赵 泳 ，董 玉明
（ ．江 南大 学 化 学与材 料 工程 学院 ，江苏 无锡 ２ ４ ２ ；２ １ １ １２ ．山东省 青州 市 北关初 中，山东 青州 ２ ２ ０ ） ６ ５ ０
【 要】 摘 文章是在学生忍考和教研室同仁的交流基础上，针对原实验方法中需要两个人协作完成、操作熟练要求高、偏差较大的特点 ，对滴 重法测 定表 面张 力方法 进行 了改革 。新 实 验方案 基于 原有 的 实验原 理 ，采 用分 析天 平称 重 的方法 进行 ，精 度 高、偏 差小 ，一 个 人可 以独立 完成 ， 具有较高的应用价值。同时，对文章新方案的误差来源进行了分析 ，提出了注意事项和适合范围。 【 关键词 】 化学 实验 ；表 面张 力 ；改革 物理
ｆ 中图分类 号］ ４ Ｇ 【 文献 标识 码】 Ｂ ［ 文章 编号】 ０ ７ １ ６ （０ ０ １－ １ ９０ １０ —８ ５２ １ ）１０ ６ —２
Ｄｅ ｉ ｎｉ ｎｄ Ｐｒ ｃ ｉ ｅ ｆ ｒＩ ｓｇ ｎｇ ａ ａ ｔｃ ｏ ｎｎｏ ｔｏ ｆＰｈ ｉ ａ ｖａ ｉ ｎ ｏ ｙｓｃ ｌ Ｃｈｅ ｉｔ ｙ Ｅｘ ｒ ｍ ｅ ｍ ｓ ｒ ｐｅ ｉ ｎｔ “ ｅ ｕｒ ｔｏ ｆＳｕｒ ａ ｅＴｅ ｓ ｏ ｙ Ｄｒ ｐ— ｉ ｈｔＭ ｅ ｈｏ ’ Ｍ ｎｓ ａ ｉ ｎ ｏ ｆ ｃ ｎ ｉ ｎ ｂ ｏ ｗｅ ｇ ｔ ｄ ’
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液体表面张力系数测定实验报告
液体表面张力系数测定实验报告1. 了解液体表面张力的概念和测量方法；2. 掌握液体表面张力系数的测量方法。
实验仪器：1. 六轴电子天平；2. 红外线电子温度计；3. 倍频光源。
实验原理：液体表面张力指在液体表面上任意一点单位长度上所作用的拉力，单位为N/m。
液体表面张力系数是液-气界面的表面张力，这个系数也可以称为液体的表面张力。
液体表面张力的测量方法：干法法和湿法法。
其中湿法法包括皮革法、浸水法和滴下法。
本实验采用的是滴下法，该方法是把一滴滴重为m的液滴从直径为d的滴管滴下，液滴自由下落，在自由下落时，由于液体表面张力的作用，液滴受到向上的拉力，向下重力受到了抵消，液滴最终以匀速下落，匀速下降的过程中，液滴下降的距离与时间间隔成正比，液滴的质量与时间间隔成反比，液滴的表面张力系数可以通过这些指标来计算出来。
实验过程：1. 在天平上量出60度左右的开口角的玻璃滴管的质量m1，D=1mm，L=50mm。
2. 用红外线电子温度计测量滴管内壁和外壁的温度。
3. 用甲醇、乙醇、正丁醇和去离子水分别进行实验，分别滴出10滴，记录时间和滴重。
4. 通过实验数据计算表面张力系数。
实验数据：样品温度(℃) 室温(℃) 滴管重量(m1)(g) 滴重(m2)(g) 滴下时间(t)(s)甲醇24.4 21.4 0.2723 0.0271 30.47乙醇24.7 21.4 0.2742 0.0276 39.37正丁醇24.8 21.4 0.2720 0.0272 80.86 去离子水24.7 21.4 0.2726 0.0272 29.50天平的量程：500g，分度值：0.001g计算：1. 测量液体表面张力的计算公式：γ=(4mg)/(πd^2t^2ρ)其中：γ：液体表面张力系数，单位：mN/m；m：液滴重量（g）；g：重力加速度（9.8 m/s^2）；d：液滴等效半径（直径）（m）；t：液滴落下的时间（s）；ρ：液体的密度（g/cm^3）。
(完整版)液体表面张力系数的测定实验报告
液体表面张力系数的测定一实验目的1学习用界面张力仪测微小力的原理和方法。
2深入了解液体表面张力的概念，并测定液体的表面张力系数二实验原理1液体表面张力由于液体分子之间存在作用力，使每个位于表面层内的分子都受到一个指向液体内部的力，这就使每个分子都有从液体表面进入液体内部的倾向，所以液体表面积有收缩的趋势，在没有外力的情况下，液滴总是呈球形，致使其表面积缩到最小，这种使液体表面收缩的力叫做液体的表面张力。
2液体表面张力系数的测量原理图1如图1,将一表面洁净的矩形金属薄片浸入水中，使其底边保持水平，然后将其轻轻提起，则其附近液面呈现如图示的形状，则0时，f方向趋向垂直向下。
在金属片脱离液体前，受力平衡条件为F f mg （1）而f 2 （l d）（2）则（3）F mg2（l d）若用金属环替代金属片，则（3）式变为（3）即为液体表面张力系数。
三实验仪器液体界面张力仪、标准砝码、环形测件、玻璃杯、镊子、纯净水、小纸片四实验内容及步骤1仪器调整。
调整仪器水平，刻度盘归零。
2调零。
将小纸片放在金属环上，调整调零旋扭，通过放大镜观察，指针、指针的像及红线 三线重合。
3绘制质量标准曲线分别在小纸片上放 100mg 、300 mg 、500 mg 、700 mg 、 1000 mg 的砝码，记下对应的刻度盘的示数。
以所加砝码的质量作为横坐标， 刻度盘的示数作为纵坐标，绘制质量标准 曲线。
4测量纯净水的表面张力系数调零。
用玻璃杯盛大约 2/3的水，放在样品座上，调节样品座的高度，使金属环刚好浸 过水面。
左手调节样品座下面的螺丝，使样品座缓慢的下降，右手调节蜗轮旋扭。
两手调节的同时，眼睛观察三线始终重合，直到环把水膜拉破为止。
记下刻度盘示数 M '为了消除随机误差，共测五次。
6将M '在质量标准曲线上查得水作用在金属环上的表面张力f mg ，按式（5）计算出水的表面张力系数。
五数据记录及处理F mg (H d 2)(4)式中di , d2为圆环的内外直径。
液体表面张力系数的测定实验报告
液体表面张力系数的测定实验报告液体表面张力系数的测定实验报告引言：液体表面张力是液体分子间相互作用力在液体表面上的表现，是液体分子间结合力的一种表现形式。
表面张力的大小与液体的性质、温度、压力等因素有关，因此测定液体表面张力系数对于研究液体性质和应用具有重要意义。
本实验通过测定不同液体的表面张力系数，探究液体性质的差异和影响因素。
实验目的：1. 了解液体表面张力的概念和测定方法。
2. 测定不同液体的表面张力系数，比较液体性质的差异。
3. 探究温度对液体表面张力的影响。
实验原理：实验中采用的测定液体表面张力系数的方法是测量液滴的形状，根据杨氏方程计算表面张力系数。
液滴在平衡状态下，液滴的表面张力与重力平衡，液滴的形状与表面张力系数有关。
实验步骤：1. 准备实验器材：玻璃板、毛细管、滴液瓶、温度计等。
2. 将玻璃板清洗干净，用酒精擦拭表面，以确保无杂质。
3. 用滴液瓶将待测液体滴在玻璃板上，注意滴液的大小和均匀性。
4. 用毛细管将待测液体滴在玻璃板上的液滴吸走，注意保持液滴形状稳定。
5. 用显微镜观察液滴的形状，并测量液滴的直径。
6. 测量环境温度，并记录数据。
7. 重复以上步骤，测量不同液体的表面张力系数。
实验结果与分析：通过实验测量得到不同液体的表面张力系数数据，并进行比较分析。
发现不同液体的表面张力系数存在差异，这与液体的性质有关。
例如，水的表面张力系数较大，而酒精的表面张力系数较小。
这可能是由于水分子之间的氢键作用较强，而酒精分子之间的相互作用力较弱所致。
此外，实验还发现温度对液体表面张力的影响较大。
随着温度的升高，液体分子的热运动增强，分子间相互作用力减弱，导致表面张力系数减小。
这与热力学原理中分子热运动与分子间距离的关系相符。
实验结论：1. 不同液体的表面张力系数存在差异，这与液体的性质有关。
2. 温度升高会导致液体表面张力系数减小。
实验误差与改进：1. 实验中可能存在测量液滴直径的误差，可以使用更精确的测量仪器进行测量。
液体表面张力实验报告
液体表面张力系数的测定实验报告[实验目的]1．用拉脱法测量室温下液体的表面张力系数2．学习力敏传感器的定标方法[实验原理]测量一个已知周长的金属片从待测液体表面脱离时需要的力，求得该液体表面张力系数的实验方法称为拉脱法．若金属片为环状吊片时，考虑一级近似，可以认为脱离力为表面张力系数乘上脱离表面的周长，即F=α·π(D1十D2 ) （1）式中，F为脱离力，D1，D2分别为圆环的外径和内径，α为液体的表面张力系数．4硅压阻式力敏传感器由弹性梁和贴在梁上的传感器芯片组成，其中芯片由四个硅扩散电阻集成一个非平衡电桥，当外界压力作用于金属梁时，在压力作用下，电桥失去平衡，此时将有电压信号输出，输出电压大小与所加外力成正此，即△U=KF （2）式中，F为外力的大小，K为硅压阻式力敏传感器的灵敏度，△U为传感器输出电压的大小。
[实验装置]FD-NST-B液体表面张力系数测试仪。
其他装置包括铁架台,微调升降台,装有力敏传感器的固定杆,盛液体的玻璃皿和圆环形吊片。
[实验内容]1、力敏传感器的定标每个力敏传感器的灵敏度都有所不同，在实验前，应先将其定标，步骤如下：打开仪器的电源开关，将仪器预热。
（2）在传感器梁端头小钩中，挂上砝码盘，调节电子组合仪上的补偿电压旋钮，使数字电压表显示为零。
（3）在砝码盘上分别如0.5g、1.0g、1.5g、2.0g、2.5g、3.0g等质量的砝码，记录相应这些砝码力F作用下，数字电压表的读数值U.(4)用最小二乘法作直线拟合,求出传感器灵敏度K.2、环的测量与清洁（1）用游标卡尺测量金属圆环的外径D1和内径D2（2）环的表面状况与测量结果有很大的关系，实验前应将金属环状吊片在NaOH 溶液中浸泡20－30秒，然后用净水洗净。
3、液体的表面张力系数（1）将金属环状吊片挂在传感器的小钩上，调节升降台，将液体升至靠近环片的下沿，观察环状吊片下沿与待测液面是否平行，如果不平行，将金属环状片取下后，调节吊片上的细丝，使吊片与待测液面平行。
滴重法测定表面张力的研究
滴重法测定表面张力的研究滴重法是最常用的测量表面张力的方法。
它的基本原理是在表面上滴少量的液体，根据滴的形状和大小，可以推断表面的张力。
本文主要介绍滴重法测定表面张力的原理和方法，以及在工程实际中的应用。
一、滴重法的原理滴重法测量表面张力的原理是：对于给定的液体，它在表面上所释放的张力会影响液滴的形状以及大小。
当液体滴在表面上时，表面张力令液滴以一种稳定的形状悬浮，并以一定的高度悬浮。
波耳（Poumirleau）模型认为，液滴的高度与表面张力的大小成正比的关系。
滴重测量和表面张力的关系可表示为：表面张力τ=γ*H3/3R其中，γ是液体的表面张力，H是液滴的高度，R是液滴的半径。
二、滴重法的测定方法滴重法测定表面张力的基本步骤为：1、準备材料：液体滴测量仪和样品。
2、定义滴重测量参数：设定液滴分散仪的容积和流量，以及滴重测量的误差比。
3、分散液滴：在样品表面上分散均匀的液滴，每个液滴的宽度应相等。
4、测量液滴的高度：采用液体滴测量仪测量每个液滴的高度。
5、计算表面张力：根据滴重原理，计算表面张力的数值。
三、滴重法在工程实际中的应用滴重法的准确性和操作简便性使其在各种表面张力测量中被广泛应用。
一般应用滴重法测定表面张力的行业有化工原料材料表面张力测量、精油表面张力测量、农药液体表面张力测量、食品润滑剂表面张力测量等。
滴重法测定表面张力的优点远胜于其他测量方法，它是快速、准确、可重复用的。
滴重测量对液体表面的张力有十分精确的测定，可以用较低的分辨率（1mN/m）读取表面张力值，同时可以测量微小的表面张力（<20mN/m）。
总之，滴重法是一种快速、准确、可重复用的表面张力测量方法，在各种表面张力测量工作中都有很好的用途。
表面张力系数的测定实验报告
表面张力系数的测定实验报告一、实验目的本实验旨在通过测量液体表面张力系数，掌握液体表面张力的概念及其测量方法。
二、实验原理1.液体表面张力的概念液体表面张力是指单位长度内液体表面所需的能量，它是由于分子间相互作用力引起的。
在液体中，分子间存在吸引作用，因此分子会向内聚拢；而在液体与外界相接触的表面上，由于没有上方分子的吸引作用，因此分子会向下聚拢。
这种内聚和外聚之间产生了一个平衡状态，即所谓的表面张力。
2.测定表面张力系数的方法（1）自由下落法：利用小球在液体中自由下落时所受到的阻力与重力平衡来测定表面张力系数。
（2）静水压差法：利用两个相距较近且水平放置的玻璃板之间形成水柱时所受到压强差来测定表面张力系数。
（3）环法：将一根环形线圈放入液体中，在环和液体交界处形成一个弧形截面，利用截面积和液体重量之间的关系来测定表面张力系数。
三、实验步骤及记录1.实验器材：环形线圈、容量瓶、电子天平、测微计、滴管等。
2.实验前准备：清洗器材，将环形线圈放入热水中加热至沸腾，使其表面完全湿润后取出晾干。
3.测定液体的密度：用容量瓶称取一定质量的液体，记录质量和容积，计算出液体密度。
4.测定环形线圈的质量：用电子天平称取环形线圈的质量。
5.测定液体对环形线圈的重力作用力：将干净且完全干燥的环形线圈悬挂在滴管上，并用滴管滴入一定数量的液体，使其完全覆盖住环形线圈。
记录此时液体重量和滴管内残留液体重量，并计算出所添加的液体重量。
6.测定环形线圈对液面所受到的支持力：将带有一定数量液体的容器放在水平台上，并将悬挂有一定数量残留液体的环形线圈轻轻放入液面上，记录此时环形线圈所受到的支持力。
7.测定表面张力系数：根据公式γ=2mg/πr，计算出表面张力系数γ。
四、实验结果分析1.实验数据记录：液体密度ρ=1.2g/cm³环形线圈质量m=0.5g添加液体重量m1=0.2g环形线圈所受支持力F=0.05N环形线圈半径r=0.01m2.计算过程：（1）计算液体重量m2=m+m1-残留液体重量；（2）计算环形线圈受到的重力作用力mg=m2g；（3）根据公式γ=2mg/πr，计算出表面张力系数γ。
物化实验报告-表面张力的测定
溶液中的吸附作用和表面张力的测定一、实验目的1、 掌握最大气泡法和滴重法测定表面活性物质正丁醇的表面张力, 并且利用Gibbs 吸附公式和Langmuir 吸附等温式测定正丁醇分子的横截面积。
训练学生利用毛细管和数字式微压测量仪以及滴重管测定表面张力的方法, 并通过曲线及直线拟合处理得到不同数据。
培养学生在实验中严谨的实验作风和态度, 并对学生的科研兴趣进行初步的指导。
二、实验原理物体表面分子和内部分子所处的境遇不同, 表面层分子受到向内的拉力, 所以液体表面都有自动缩小的趋势。
如果把一个分子由内部迁移到表面, 就需要对抗拉力而做功。
在温度、压力和组成恒定时, 可逆地表面增加 所需对体系做的功, 叫表面功, 可以表示为:W dA δσ'-=式中σ为比例常数。
σ在数值上等于当T 、p 和组成恒定的条件下增加单位表面积所必须对体系做的可逆非膨胀功, 也可以说是每增加单位表面积时体系自由能的增加值。
环境对体系作的表面功转变为表面层分子比内部分子多余的自由能。
因此, σ称为表面自由能, 其单位是焦耳每平方米（J/m2）。
若把σ看作为作用在界面上每单位长度边缘上的力, 通常称为表面张力。
从另外一方面考虑表面现象, 特别是观察气液界面的一些现象, 可以觉察到表面上处处存在着一种张力, 它力图缩小表面积, 此力称为表面张力, 其单位是牛顿每米（N/m ）。
表面张力是液体的重要特性之一, 与所处的温度、压力、浓度以及共存的另一相的组成有关。
纯液体的表面张力通常是指该液体与饱和了其本身蒸气的空气共存的情况而言。
2、 纯液体表面层的组成与内部层相同, 因此, 液体降低体系表面自由能的唯一途径是尽可能缩小其表面积。
对于溶液则由于溶质会影响表面张力, 因此可以调节溶质在表面层的浓度来降低表面自由能。
根据能量最低原则, 溶质能降低溶剂的表面张力时, 表面层中溶质的浓度应比溶液内部来得大。
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来得低, 这种表面浓度与溶液内部浓度不同的现象叫“吸附”。
液体表面张力测定实验报告
液体表面张力测定实验报告液体表面张力测定实验报告引言：液体表面张力是液体分子间相互作用力造成的现象，是液体表面上一层分子受到液体内部分子的吸引而形成的薄膜。
测定液体表面张力对于了解液体的性质以及应用于各个领域都具有重要意义。
本实验旨在通过测定液体表面张力的方法，探究液体的性质，并对实验结果进行分析和讨论。
一、实验原理液体表面张力的测定方法有很多，本实验采用了“滴下法”进行测定。
滴下法是通过滴管滴下液体，使液滴自由悬挂在空中，根据液滴的形状和重力平衡条件，可以计算出液体的表面张力。
二、实验步骤1. 准备工作：清洗实验器材，确保干净无尘。
2. 实验装置搭建：将滴管固定在支架上，调整高度使其与水平面平行。
3. 滴液准备：选择待测液体，使用滴管吸取一定量的液体。
4. 滴液操作：将滴液管的末端放在液体表面上，缓慢滴下液滴，观察液滴形状。
5. 测量液滴直径：使用显微镜测量液滴的直径，记录数据。
6. 重复实验：重复以上步骤3-5，至少进行三次实验，取平均值。
三、实验结果通过多次实验，我们得到了不同液体的液滴直径数据，并计算出了相应的表面张力值。
以下是实验结果的部分数据：液体名称液滴直径/mm 表面张力/mN·m^-1水 2.1 72.5乙醇 1.8 22.3甲苯 3.2 34.6四、实验讨论通过实验结果可以看出，不同液体的表面张力存在差异。
水的表面张力较大，而乙醇和甲苯的表面张力较小。
这是因为水分子之间的氢键作用较强，导致水的表面张力较高。
而乙醇和甲苯分子之间的相互作用力较弱，表面张力较低。
此外，通过观察液滴的形状，我们可以发现液滴在悬挂的过程中，呈现出半球形状。
这是因为液滴受到表面张力的作用，使得液滴表面处于最小能量状态，呈现出最小曲率的形状。
在实验中，我们还可以通过改变液体的温度、浓度等条件，来研究这些因素对表面张力的影响。
这有助于深入了解液体的性质以及在工业生产中的应用。
结论：通过本实验的测定和分析，我们得出了不同液体的表面张力数值，并对其进行了讨论和解释。
界面张力的测定方法
1.滴重法
此法的关键是测定液滴的质
量或体积。测定液滴的体积装 置如图1-1所示，它由一根带刻 度移液管改制而成，标度 0.1~0.2ml,可估读至0.0002ml。 管端仔细磨平，并可用显微镜 测出其直径2r。这样，当液滴 自管中滴出时，可直接自刻度 读出液滴体积。具体步骤如下：
表面张力是表面活性剂的一项重要性质，
也是表面活性剂水溶液的重要特性之一。根据 表面张力的大小，可确定表面活性别的表面活 性也可了解表面活性剂在界(表)面吸附过程中 所起作用的机理，因此表面张力的测定很有必 要。
测量表面张力的方法有很多，通常有：
（1）滴体积（滴重）法;（2）最大泡压法； （3）毛细管上升法；（4）迪努伊环法；（5） 吊片法；（6）悬滴法；（7）弯月面下降法等。
1-1滴体积测定管
P-刻度滴管 T-玻璃管 S-被测液体
自每滴质量W，再由液体实验温度下的密 度数据求得每滴液体的体积。将V或W值分 别代入上式中，便可求得
在液滴滴下时，有部分液体仍留在毛细管 端，这在F中已加以校正。
2.最大泡压法
Pmax=2Βιβλιοθήκη /r当用密度为 的液体
作压力介质时，测
得与Pmax相应的最 大压差h，则
Pmax = h
Pmax为最大压力，为
液体的表面张力；
r为毛细管半径
因此有， =hr/2=kh,用已知 值的 标准液
体进行实验，求出毛细管常数k，便可计算 其他液体的表面张力。
精品课件！
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3.毛细管上升法
设毛细管的半径为r．液 体在毛细管中的高度 为h，则表面张力γ与r、 h之间的关系为：
hr g 2 cos
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实验D-13 滴重法测定液体的表面张力实验目的用滴重法测量液体的表面张力，学会用校正因子表，迭代计算毛细管的半径。
实验原理当液体在滴重计(滴重计市售商品名屈氏粘力管)口悬挂尚未下滴时： r ：若液体润湿毛细管时为外半径，若不润湿时应使用内半径。
σ: 液体的表面张力。
m ：液滴质量(一滴液体)。
g ；重力加速度，当采用厘米.克.秒制时为 981cm ／S 2但从实际观察可知，测量时液滴并未全部落下，有部分收缩回去，故需对上式进行校正： m ’为滴下的每滴液体质量(用分析天平称量)。
f 称为哈金斯校正因子，它是r ／v 1/3的函数；v 是每滴液体的体积；可由每滴液体的质量除液体密度得到。
在上式中r 和f 是未知数，可采用已知表面张力的液体（如蒸馏水）做实验，采用迭代法得到： 设每滴水质量为m ’，体积为v ；先用游标卡尺量出滴重计管端的外直径D ；可得半径r 0；用r 0作初值；求得r 0/ v 1/3；查哈金斯校正因子表（插值法）得f 1；用水的表面张力σ和f 1代入12'r f m g πσ=；求的第一次迭代结果r 1；再由r 1/ v 1/3查表得f 2 ；再代入：22'r f m g πσ=求得第二次迭代值r 2，同法再由r 2/ v 1/3代入查表求f 3 ，这样反复迭代直至相邻两次迭代值的相对误差：┃（r i-1-r i ）/ r i ┃≤eps （eps 表示所需精度，如1‰）这时的r 就是要求的结果，记录贴在滴重管上的标签上，半径就标定好了。
求得半径r 后，对待测液体只要测得每滴样品重和密度，就可由r/ v 1/3查表得f ；由： 2'r f m g πσ= 就可求得样品的表面张力。
纯水的表面张力见最大泡压法实验；水和酒精的密度数据见恒温技术与粘度实验。
仪器与药品屈氏粘力管一根。
测液体比重用比重瓶一个。
游标卡尺一根（公用）。
50ml 和100ml 烧杯各一个。
酒精，表面活性剂溶液（每组一个，实验室编好号）。
实验步骤1.用游标卡尺测量滴重计的外半径。
测量酒精从上刻度到下刻度滴下液滴的总质量W 和滴数n。
,算出每滴酒精的重量。
2.剩余的酒精倒入回收瓶，烘干滴重计，冷却后同法测量纯水的从上刻度到下刻度的总质量W和滴数n。
迭代法求得滴重计的半径。
把多余的蒸馏水倒掉，3.把滴重计用待测溶液（样品）荡洗数次后，用此溶液测量从上刻度到下刻度滴下液滴的总质量W和滴数n。
计算该待测表面活性剂溶液的表面张力。
4.测量此待测溶液的比重（方法见实验后附录中比重瓶法）酒精待测样品（表面活性剂溶液）每滴水重量（克）样品编号每滴酒精重量（克）比重（克/ cm3）滴重计校正半径r= （cm）每滴样品重量（克）酒精表面张力σ= （dyne/cm）样品表面张力σ = （dyne/cm）思考题1．在本实验中，为什么先按排测量酒精，测量后不洗直接烘干，再测纯水。
而测表面活性剂水溶液时，只用溶液荡洗而不再烘干。
2．用滴重法测量表面张力时为什么要做校正，能否用游标卡尺测量r，直接代入公式计算。
3．本方法也能用于测量液液界面张力，请考虑应如何测量。
（提示：要考虑浮力影响）附录：(1) 常用表面张力测量方法①吊环法（Ring Method）：是厂矿企业常用测试方法。
仪器有商品供应，测量的平衡性能不太好，仪器本身缺乏恒温装置，测量结果和其它方法差别较大，其优点是操作简单(因其结构主要是一个扭力天平,见图D13-2和图D13-3)还可以测液一液界面张力，实验时把一个半径r的铂丝制成的环与液面接触后再慢慢上拉。
（用样品皿托架下螺旋转动）而形成一个内径R’，外径为R’十2r的环形液柱，R’=R-r。
设向上的力为W，当平衡时，W＝2πR'σ+ 2π(R' +2r ) σ因为R＝R’十r故上式可改写为：σ = W/（4πR）因为铂丝环悬挂在扭力天平一臂上，所以W大小可以从扭力天平读出，在出厂时，扭力天平刻度盘上已直接标上表面张力量度大小，故可直接读出表面张力大小。
②滴重法(drop weight method)滴重法是测表面张力的常用方法，图D13-1为商品生产的滴重计(Stalagmometer)。
其底部相当光滑平整，该方法如实验数据经过校正，获得表面张力较准确,方法的平衡性能和数据重复性较好。
其简化改进法有滴体积法。
③吊板法 (Wilhelmy plate method)吊板法又称吊片法，在文献中也用，其平衡性能也很好，常用的有ST一1型表面张力仪。
原理见图D13-4.它的基本结构为在一自动扭力天平上挂一巳知重量为W的矩形吊板(毛玻璃制成)，设其平行于液面的截面矩形长为x，宽为y，(y实际上是吊板的厚度)，则该矩形周长为2(x十y)，当平衡时，向上的力设为W’,则：W'-W＝2(x十y)·σ W’可从自动扭力天平上读出，x，y，w已知，从而可知道σ。
，实际上从仪器上σ读数可直接知道大小，无需作上述计算。
不同的吊板可通仪器上的校正旋扭校正。
仪器本身附有超级恒温槽，并可测量接触角和液液界面张力。
该方法操作方便，迅速。
具体参阅Adamson“Physical Chemistry of Surface”)。
附录：(2) 液体和粉末固体的比重测定测定液体密度的主要方法有比重瓶法(或比重管法)、比重天平(又称韦氏天平法)、比重计法。
现分别介绍如下：①比重瓶法(图D13-5)将比重瓶和中间有毛细孔的比重瓶塞依次用洗液和蒸馏水洗干净，烘干在分析天平上(连瓶塞一起)称重，其重量为W’，然后加入纯水(蒸馏水)，注意不要有气泡混入，盖上瓶塞，使水沿毛细管溢出，将比重瓶小心浸入恒温槽中(恒温槽预先调至t℃)，约15分钟热平衡后，取出比重瓶。
用滤纸吸干毛细管溢出的液体，并将比重瓶外壁擦干。
在分析天平上称重为Wl，则水重为Wl—W’，将比重瓶中蒸馏水倒掉，烘干，同法加入待测液体，置于恒温槽中平衡后取出擦干外壁，称重为W，则待测液体重W—W’。
比重瓶容积为(Wl—W’)／d4t，d4t为水在t℃时相对于4℃水的密度。
待测液体在t℃时密度为[(W-W')/(w1-W')]·d4t②比重天平(又称韦氏天平)法。
它具有一个标准体积的测锤，浸于液体中获得浮力而使横梁失去平衡，从而迅速测出液体的密度。
它比比重瓶法准确度差，但测定简单快速，其读数也能达小数后4位，测定手续如下．(a)把天平托架，横樑装好后，将等重砝码挂于横樑右端小钩上，调节水平螺丝，使横樑与支架指针尖在同一水平线，以示平衡，如调不平衡，先将平衡器小螺钉松开，然后略转动平衡调节器．直至平衡，然后旋紧定位螺钉。
(b)将等重法码取下，换上整套测锤，此时应保持平衡，但允许有0．0005的误差存在。
如果天平灵敏度过高，则将灵敏度调节器降低，反之旋高。
通常不必进行此项调节。
(c)将待测液体放入玻璃筒内，将测锤全部浸入待测液体中央，这时横樑失去平衡，在横樑V型槽内和小钩上加放各种骑码，使之平衡．从横樑骑码重可知液体密度，由于测锤排液重5mg，天平砝码共有5g，500mg，50mg和5mg四种．，因此将5g砝码挂在横樑第十位(小钩上)则读数为l，骑在第九位上则为0．9余类推．同样500mg砝码挂在小钩上为0.lg，50mg 挂在小钩上为0.01等等，读数时，从骑在各V型槽上砝码读数，则测量结果相应后移一位。
③比重计法在工业上常用测定液体密度的方法为比重计法，比重计有多根一套，每一根比重计上附有刻度，根据比重大小不同，选择其中一根直接插入液体即可读数，它的误差比前述方法要大一些。
粉末固体密度测量要复杂一点，因颗粒状固体堆起来外观体积(V堆)为颗粒之间的孔隙(V隙)颗粒内部的孔所占体积(V孔)以及颗粒骨架所具有体积(V真)之和。
V堆＝V隙十V孔十V真因此对质量为m的颗粒状固体，也有三种密度定义：堆密度ρo＝m／V堆；假密度ρP＝m／(V孔+V真)；真密度ρt＝m／V真：真密度（假定固体颗粒没有与颗粒表面不通的孔隙）的测定：所用仪器如图D13-5所示．操作步骤如下：(a)在分析天平上准确称量比重瓶(图D13-5)连接管及瓶塞的总重量(注意均应洗净烘干)，重量为A。
(b)使比重瓶装满水(如果被测固体遇水会膨胀或溶解，可改用有机溶剂如甲苯)用吸管吸去或加入水(此步应在恒温后做)使液面维持在刻度处，然后取出用布擦干外壁，称得重量B。
(c)将液体倒出，烘干，装入已烘干的固体试样，塞好瓶塞，称得重量C。
(d)把比重瓶和双向旋塞（见图D13-5b）装好，旋转旋塞使与真空系统相通，抽20∽30分钟(必要时可加热)，转动旋塞由漏斗加入液体(注意不能漏入空气)。
待试样全部被液体浸没后，取走旋塞，接上连接管，添加液体至刻度，置于恒温浴中恒温后，调整液面至刻度处，再称重得重量D．则真密度ρt=ρ(C—A)／(B十C—A—D)式中ρ为所用液体在实验温度下密度，它可用前述液体密度测量法由实验测得，如果液体纯度高，也可从手册查得。
注：比重和密度在物理上概念虽不相同，但两者在数值上却是相等的．。