实验17液体表面张力的测定
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。
液体表面张力系数的测定的实验报告
液体表面张力系数的测量【实验目的】1、掌握用砝码对硅压阻式力敏传感器定标的方法,并计算该传感器的灵敏度2、了解拉脱法测液体表面张力系数测定仪的结构、测量原理和使用方法,并用它测量纯水表面张力系数。
3、观察拉脱法测量液体表面张力系数的物理过程和物理现象,并用物理学概念和定律进行分析研究,加深对物理规律的认识4、掌握读数显微镜的结构、原理及使用方法,学会用毛细管测定液体的表面张力系数。
5、利用现有的仪器,综合应用物理知识,自行设计新的实验内容。
【实验原理】一、拉脱法测量液体的表面张力系数把金属片弯成如图 1(a)所示的圆环状,并将该圆环吊挂在灵敏的测力计上,如图 1(b)所示,然后把它浸到待测液体中。
当缓缓提起测力计(或降低盛液体的器皿)时,金属圆环就会拉出一层与液体相连的液膜,由于表面张力的作用,测力计的读数逐渐达到一个最大值 F(当超过此值时,液膜即破裂),则 F 应是金属圆环重力 mg 与液膜拉引金属圆环的表面张力之和。
由于液膜有两个表面,若每个表面的力为(为圆形液膜的周长),则有(2)所以(3)圆形液膜的周长L与金属圆环的平均周长相当,若圆环的内、外直径分别为。
则圆形液膜的周长L≈L’=(D1+D2)/2 (4)将(4)式代入(3)式得(5)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比。
即(6)式中,ΔF 为外力的大小;K 为硅压阻式力敏传感器的灵敏度,单位为V/N;ΔU 为传感器输出电压的大小。
二、毛细管升高法测液体的表面张力系数1一只两端开口的均匀细管(称为毛细管)插入液体,当液体与该管润湿且接触角小于90°时,液体会在管内上升一定高度。
而当接触角大于90°时,液体在管内就会下降。
这种现象被称为毛细现象。
本实验研究玻璃毛细管插入水中的情形。
测液体表面张力系数实验报告
测液体表面张力系数实验报告
x
测液体表面张力系数实验报告
一、实验目的
本次实验的目的是测量液体表面张力系数的变化。
二、实验原理
液体表面张力是液体表面的内表面能量耦合效应,是液体表面上分子之间的力的结果。
液体表面张力系数反应了表面化学热,即表面的内能,它以特定形式传递给表面上的任何物体,而这种传递的形式就是表面张力。
三、实验装置
采用表面活性度测定仪(表面张力计),可以快速准确的测量液体的表面张力系数,它把表面张力概括为液滴形状系数或液滴体积系数,因此可以考虑到液体的表面张力及其影响的因素,如化学热、温度、PH值等。
四、实验步骤
1. 在表面张力计中先将配套的标准液体事先稀释1000倍,然后将稀释后的标准液体加入到吸盘中,进行测量;
2. 把需要测试的液体事先稀释1000倍,然后将稀释后的样品液体加入到吸盘中,进行测量;
3. 对所有测试液体进行同样的测量;
4. 将实验数据输入到电脑中,计算出液体的表面张力系数。
五、实验结果
实验结果如下:
液体表面张力系数:
样品1:18.6 mN/m
样品2:19.2 mN/m
样品3:19.6 mN/m
六、实验结论
通过实验测试,可以得出结论:不同液体的表面张力系数不同,因此液体的表面张力系数必须注意控制和稳定。
液体表面张力的测定实验报告
液体表面张力的测定实验报告液体表面张力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引起的一种现象,是液体表面上的分子受到表面内部分子的引力而产生的张力。
液体表面张力的大小直接影响着液体的性质和行为,因此对液体表面张力的准确测定具有重要意义。
本实验旨在通过测定液体表面张力的方法,探究不同因素对表面张力的影响。
实验目的:1. 了解液体表面张力的概念和测定方法;2. 探究不同因素对液体表面张力的影响。
材料与仪器:1. 水;2. 甘油;3. 玻璃片;4. 平衡臂;5. 砝码;6. 量筒;7. 毛细管;8. 实验台;9. 针筒;10. 温度计。
实验步骤:1. 准备工作:将实验台平放,确保水平度;用玻璃片将实验台上的水平面分成两个部分;2. 测定水的表面张力:将一根毛细管插入水中,观察水面弯曲的程度,调整砝码的重量,使平衡臂平衡,记录砝码的质量;3. 测定甘油的表面张力:重复步骤2,将毛细管插入甘油中,记录砝码的质量;4. 测定不同温度下水的表面张力:将水加热至不同温度,重复步骤2,记录砝码的质量,并测量水的温度;5. 分析实验数据:计算不同液体的表面张力,并比较不同温度下水的表面张力的变化。
实验结果与分析:通过实验测得水的表面张力为X N/m,甘油的表面张力为Y N/m。
可以看出,甘油的表面张力明显大于水,这是因为甘油分子间的相互作用力较强。
此外,实验还发现水的表面张力随温度的升高而减小,这是因为温度升高会使水分子的热运动增强,分子间的相互作用力减弱,从而降低了表面张力。
实验讨论:在实验过程中,我们发现了一些可能影响实验结果的因素。
首先,实验台的水平度对实验结果的准确性有一定影响,因此在进行实验前需要确保实验台平放。
其次,毛细管的直径和长度也会对实验结果产生影响,因为液体在毛细管中的上升高度与液体的表面张力成反比。
因此,在实验中需要选择合适的毛细管。
此外,实验中还需要注意温度的控制,因为温度的变化会直接影响液体的表面张力。
大学物理实验实验17_用拉脱法测液体表面张力系数
实验目的
1. 学习用焦利秤测量微小力的原理和方法。 2. 测定常温下水的表面张力系数。 3. 加深对液体表面性质的了解。
实验仪器
焦利秤(包括弹簧、带镜挂钩、测量杆) 砝码 金属圆环 玻璃皿 游标卡尺
右图为焦利秤的结构
1—主尺 2—游标 3—立柱 4—主尺旋钮 5—平台升降螺杆 6—平台 7—盛液杯 8—金属环 9 —玻璃管 10 —带镜挂钩 11—弹簧 D、G—水平刻线
用拉脱法测液体的 表面张力系数
物理实验教学中心
实验背景
表面张力(surface tension),是液体表面 层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任 一界线上的张力。
在自然界中,我们可以看到很多表面张力的 现象和对张力的运用。比如,露水总是尽可能地 呈球形,而某些昆虫则利用表面张力可以漂浮在 水面上。
4. 取下金属环,换上小砝码盘。使加入砝码盘的砝码总质量 依次为1g,2g,…,10g。 测出相应于各次砝码质量的“ 三线重合”的主尺示值yM1,yM2,…,yM10。计算相应于 ΔM=5g的各个ΔyMj = yMj+5− yMj,并计算。
5. 取下弹簧,把带钩测量杆的无钩端固定在主尺顶端的短臂 上。把带镜挂钩和金属环悬挂在测量杆下端。调节主尺旋 钮使“三线重合”,读出主尺示值y3。再重复第3步的操 作水,膜读的出最水大膜高断度裂为h时=刻y3 的−y“4。三记线录重h合、”室的温主和尺水示温值。y4。则
6.用游标卡尺测量金属环的内、外半径r1、r2。注意不能 使金属环变形。 7.计算表面张力。并估算合成不确定度。
注意事项
1.实验前一定要熟悉焦利秤的调整和读数。 2.预习时了解本实验的主要误差来源,以便在 实验中有效地减小误差。
思考题
我的液体表面张力的测定实验报告
标尺零点 水膜破裂 读数 S0 196.08 196.04 196.06 196.04 196.08 时读数 Si 198.10 198.12 198.18 198.14 198.14
Si -S0
2.02 2.08 2.12 2.10 2.06
S S
i
2
/(5 1) 0.47mm
B 0.02mm
S 2A 2B
=0.47mm
金属环外、内直径的测量(本实验直接给学生结果) 平均值(mm) d1 d2 33.04 34.94
0.0443 0.001 N/m
相对不确定度为 2.3%
注意事项
1.每次读数前必须保证三线对齐。 2.避免水膜提前破裂。
实验原理:
1、表面张力与表面张力系数:液体表面层分子有从液面挤入液 内的趋势,从而使液体有尽量缩小其表面的趋势,我们把沿着液 体表面使液面收缩的力称为表面张力。 作用于液面单位长度上的 表面张力,称为液体的表面张力系数。即:α=f/L α表面张力系数,单位 N·m-1。
2、表面张力系数的测定: 将一表面洁净的金属圆环竖直浸入水中, 然后慢慢提起一张水膜。 受力分析 当金属圆环将要脱离液面,即拉起的水膜刚好破裂时,则此时受 力: 1) 、F 为圆环所受弹簧将其拉出水面的拉力,方向向上;
k 5mg / L =4.55N/mm AL
L L
i
2
/(5 1) 0.51 mm
B 0.02mm L 2A 2B
=0.51mm
- 5g L 2
L
K
பைடு நூலகம்
2
次数 1 2 3 4 5
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。
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
实验目的
本实验旨在测量液体表面张力系数的实验。
实验原理
液体表面张力是液体表面特有的张力,它是液体表面上的一种力,其大小由液体表面的分子张力决定。
液体表面张力系数是一个量度液体表面张力大小的指标,它是表面张力的力比器官张力而表示的数值。
实验仪器
本实验所需要的仪器有:液体表面张力表,定量称量瓶,水浴温度计,烧杯,电子天平,压力表,容量瓶,滴定管,分析天平,烧瓶,烧杯,热板,加热器,微粒检测仪,照相机等。
实验步骤
1. 使用定量称量瓶,准备液体样品,将其测量到烧杯中,然后
用水浴温度计将液体温度控制在室温下;
2. 将液体样品放入液体表面张力表中,使用电子天平精确测量
液体样品的质量,并将其记录在记录表中;
3. 设置压力表,测量液体表面张力,记录相应的数据,并将其
记录在记录表中;
4. 通过容量瓶测量液体样品的体积,并将其记录在记录表中;
5. 计算液体表面张力系数,即液体表面张力与液体表面重量的
比值;
6. 将测量的液体表面张力系数结果记录在实验记录表中,并绘
制出液体表面张力系数随温度变化的曲线图。
实验结果
实验结果表明,随着温度的升高,液体表面张力系数显著增大。
结论
通过本次实验,我们发现随着温度的升高,液体表面张力系数显著增大。
由此可见,液体表面张力系数与温度有关,较高的温度会使表面张力系数变大。
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。
液体表面张力系数的测定报告
液体表面张力系数的测定报告液体表面张力系数的测定实验报告模板【实验目的】1.了解水的表面性质,用拉脱法测定室温下水的表面张力系数。
2.学会使用焦利氏秤测量微小力的原理和方法。
【实验仪器】焦利秤,砝码,烧杯,温度计,镊子,水,游标卡尺等。
【实验原理】液体表面张力是液体表面的重要特性,存在于液体极薄的表面层内,是液体表面层内分子力作用的结果。
将一块表面洁净的矩形金属薄片竖直地浸入液体中,然后轻轻提起,则其附近的液面在外界拉力下将形成一张水膜。
各力平衡的条件为: F =mg +f (1)式中,F 是所施外力,mg 为薄片和它所附的液体的总重力,f 为表面张力。
由于表面张力与接触面的周长成正比,故有f =2α(l +d ) (2) 式中,比例系数α称为表面张力系数,其值等于作用在液体表面单位长度的力,将(4-20)代入(4-19)式中,可得:α=F -m g(3)2(l +d )式中,l 为的长度,d 为金属丝得直径。
由于l >>d ,所以上式可简化为:α=F -mg(4) 2l当在弹簧下端的砝码盘内加入砝码时,弹簧受力而伸长。
由胡克定律知,在弹性限度内对弹簧所施外力F 与弹簧伸长量∆x ,就可算出作用于弹簧上的外力。
当把金属片挂在焦利秤的弹簧秤下端时,弹簧所受拉力为mg 。
当把金属片浸入水中再缓缓拉起时,由于表面张力的作用,一部分液体被金属片带起形成液体膜,当所施加外力大于f 时,被带起的液膜破裂,金属片脱出液面。
再液体膜破裂的瞬间弹簧所受为F =mg +f (略去水膜自重) 。
此时弹簧所受的表面张力为f =F -mg 。
这一很小的作用力使弹簧发生形变∆x ',则f =k ∆x '。
将这两式代入(4)式中,有k ∆x 'α=(5)2l由以上讨论知,要测量表面张力系数α,只要测出金属片的长度l ,弹簧的倔强系数k 以及以及液膜破裂的瞬间由于表面张力引起的弹簧伸长量∆x '即可。
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1、掌握用拉脱法测量液体表面张力系数的原理和方法。
2、学习使用焦利秤测量微小力的原理和方法。
3、加深对液体表面现象的理解。
二、实验原理液体表面层内分子相互作用的结果使得液体表面具有一种收缩的趋势,犹如紧张的弹性薄膜。
这种沿着液体表面,垂直作用于单位长度上的力称为表面张力。
设想在液面上作一长为$L$ 的线段,在$F$ 的作用下,线段两侧液面都将沿液面方向产生一个拉力$F$ ,则表面张力$σ$ 的大小与线段长$L$ 成正比,即:$σ =\frac{F}{L}$若将一金属框(金属丝)浸入液体中,然后缓慢拉出液面,此时在金属框(金属丝)下面将带出一层液膜。
当金属框(金属丝)刚好脱离液面时,所需要的向上的拉力$F$ 等于液膜的重力$mg$ 与表面张力的合力。
若忽略金属框(金属丝)的重力和浮力,且液膜很薄,则有:$F = mg +2σL$式中,$m$ 为所拉出液膜的质量,$g$ 为重力加速度。
设金属框(金属丝)的长度为$L$ ,宽度为$d$ ,所拉出液膜的高度为$h$ ,液体的密度为$ρ$ ,则液膜的质量为:$m =ρLdh$将上式代入$F = mg +2σL$ 中,可得:$σ =\frac{F mg}{2L} =\frac{F ρLdgh}{2L}$若已知金属框(金属丝)的长度$L$ 、宽度$d$ 、液体的密度$ρ$ 和重力加速度$g$ ,只要测出拉力$F$ 和液膜高度$h$ ,即可求出液体的表面张力系数$σ$ 。
三、实验仪器焦利秤、砝码、游标卡尺、镊子、玻璃杯、纯净水、温度计等。
四、实验步骤1、安装和调节焦利秤(1)将焦利秤挂在铁架台上,调节底座的水平螺丝,使立柱垂直。
(2)在秤框内挂上砝码盘,旋转调节旋钮,使秤框上的指针与平面镜中的像重合,此时焦利秤达到平衡。
(3)测量砝码盘的质量$m_0$ 。
2、测量金属丝的长度$L$ 和宽度$d$用游标卡尺测量金属丝的长度和宽度,分别测量多次,取平均值。
实验17液体表面张力的测定
物理化学实验备课材料实验17 液体表面力的测定一、基本介绍液体的表面力是指液体与它的蒸气成平衡时体系的界面力。
液体表面力常常是在空气中测定的。
当气相是一个处于低压或中压的惰性气体时,一般液体表面力值与气相的组成几乎无关。
液体的表面力,源于液体相界面分子受力不平衡,意为相表面的单位长度收缩力,用“σ"表示,其单位是焦耳/平方米(J·m-2)或牛/米(N·m-1).液体表面力的测定,不仅可以加深对表面力这一物系热力学性质的认识,而且可以研究表面活性剂的表面活性、分子的横截面积、分子长度等。
二、实验目的1、掌握最大气泡法测定表面力的原理,了解影响表面力测定的因素。
2、测定不同浓度正丁醇溶液的表面力,计算吸附量, 由表面力的实验数据求分子的截面积及吸附层的厚度。
三、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1m2,则-W′=σ是在恒温恒压下形成1m2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,称为表面力,其单位是N·m-1。
在定温下纯液体的表面力为定值,当加入溶质形成溶液时,表面力发生变化,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力时,表面层中溶质的浓度比溶液部大;反之,溶质使溶剂的表面力升高时,它在表面层中的浓度比在部的浓度低,这种表面浓度与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为表面力;C 为吸附达到平衡时溶质在介质中的浓度。
液体表面张力系数的测定实验报告
实验名称:液体表面张力系数的测定 学院:安全与应急管理工程学院 专业班级: 安全 1802 学号: 2018003964 学生姓名: 王朝春
实验成绩
1
实验预习题
成绩:
1. 什么是液体的表面? 液体与气体、液体与固体以及不相混合的液体之间的界面。
2. 液体表面的分子具有什么特点(表面张力产生的原因)? 表面层里的分子要比液体内部稀疏些,也就是分子间的距离比液体
F (m m0)g (D内 D外)
(3)
由于金属膜很薄,被拉起的液膜
也很薄,m 很小可以忽略,于是
公式简化为
F m0g (D内 D外)
(4)
6. 焦利氏秤和普通的弹簧秤有所不同? 一般的弹簧秤,弹簧的上端固定不动,在弹簧下端挂重物时,弹簧则
3
伸长,物体重量可由指针所指示的标尺直接标出。而焦利氏秤上的弹 簧是挂在可以上下移动的有刻度的管子上的,管外面套有外管,外管 上有游标,旋转旋钮即可使管上下移动。在外管上,有夹子,夹子中 央有带标线的短玻璃管,弹簧下端挂一细金属杆,金属杆中部有一长 形小镜,镜中央有一刻痕,金属杆从玻璃管中通过,在金属杆的下端 可挂砝码托盘与钢丝码。 7. “三线对齐”是哪三线?为什么要这样做? “三线对齐”指标镜上的刻线,玻璃管上的刻线和玻璃管上刻线在镜 中的像。 原因:水的表面张力近似为液膜破裂瞬间的拉力,保持“三线对齐” 是为了能够使水膜破裂瞬间近似“三线对齐”,从而得到水膜破裂时 精确的拉力.使能准确测出该拉力大小,减少实验误差 8. 焦利氏秤测定液体的表面张力有什么优点? 测定表面张力系数的关键是测量表面张力 F' ,用普通的弹簧是很难迅 速测 出液膜即将破裂时的 F 的,应用焦利氏秤则克服了这一困 难, 可以方便地测量表 面张力 F' ,并且焦利氏秤的劲度系数较小, 有游标卡尺式的读数尺,故测量精度高。 9. 千分尺是否存在系统误差如何判断?如何调零? 检查游标卡尺零位误差:清洁卡爪两测量面,轻推游标框,使两测量面 接触,观察主尺零线(第一条刻度线)与游标零线是否重合;检查千 分尺(外径)零位误差:0-25mm,清洁测量面,旋转套筒使测量面接触, 通过旋转套筒尾部的测
液体表面张力的测定实验报告
液体表面张力的测定实验报告指导老师:实验时间:姓名:专业:无机学号:实验目的1、掌握最大泡压法测定液体表面张力的方法,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。
实验原理液体表面缩小是一个自发过程,欲使液体产生新的表面∆A,就需要对其做功,其大小与∆A有关-W,=σ∆Aσ为表面张力,是作用在界面上每单位长度边缘上的力。
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,稀溶液中,溶质在表层中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吸附等温式Γ=−cRT (dσdc)T能使溶剂表面张力显著降低的物质称为表面活性剂,他们在溶液表面的排列情况,决定于它在液层中的浓度。
随着表面活性物质的分子在界面上排列愈加紧密,此界面的表面张力逐渐减小。
恒温下绘制曲线σ=f(c),利用图解法进行计算,以Z表示切线和平行线在纵坐标上截距间的距离,则有(dσdc )T=-ZcZ=-c(dσdc)T Γ=−cRT(dσdc)T=ZRT2、最大泡压法测定表面张力将待测表面张力的液体装于表面张力仪中,会产生压力差∆P,液面沿毛细管上升。
打开抽气瓶的活塞缓缓抽气,毛细管内液面受到一个使待测液面上升的压力,当次压力差P大气- P系统在毛细管端面上产生的作用力稍大于∆P时,气泡就从毛细管口脱出。
此时⁄∆P=2σR本实验采用压气鼓泡法鼓泡。
当曲率半径R和毛细管半径r相等时,曲率半径达最小值,最大附加压力为:=2σr⁄∆P最大为一常数,用k表示。
则有对于同一毛细管,其r2σ=k ∆P最大k值可由实验测得 k= k(水) ∆P(水)最大仪器与试剂表面张力教学实验仪(DMPY-2C)1台、表面张力管1支、鼓泡毛细管1支、滴液漏斗1个、10ml移液管1支、5ml刻度移液管1支、250ml容量瓶1个、50ml容量瓶9个、50ml碱式滴定管1支、洗耳球1个、恒温水浴1套正丁醇、铬酸洗液、蒸馏水实验步骤1、用铬酸洗液清洗毛细管和玻璃仪器,记录实验室温度。
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一、实验目的1、掌握用拉脱法测量液体表面张力系数的原理和方法。
2、学习使用焦利秤测量微小力的原理和方法。
3、观察液体表面张力现象,加深对液体表面性质的理解。
二、实验原理液体表面层内分子受到指向液体内部的合力,使得液体表面有收缩的趋势,从而产生了表面张力。
表面张力的大小可以用表面张力系数来描述,它等于作用在单位长度液体表面上的力。
在本实验中,我们采用拉脱法来测量液体的表面张力系数。
将一个金属框水平地接触液面,然后缓慢拉起,在拉起的过程中,液膜会被拉伸,当金属框脱离液面时,所需要克服的表面张力的合力等于金属框所受的拉力。
若金属框的长度为 L,拉起液膜即将破裂时的拉力为 F,则液体的表面张力系数为:\\sigma =\frac{F}{2L}\使用焦利秤来测量拉力 F。
焦利秤是一种可以测量微小力的仪器,其主要由秤框、秤杆、游标、弹簧等组成。
当秤框上所挂物体的重量发生变化时,弹簧会相应地伸长或缩短,通过游标读取秤杆上的刻度变化,可以计算出拉力的大小。
三、实验仪器1、焦利秤。
2、金属框。
3、砝码。
4、游标卡尺。
5、待测液体(如水)。
6、温度计。
四、实验步骤1、安装好焦利秤,调节底座上的螺丝,使立柱垂直。
在秤框内挂上砝码盘,旋转调节旋钮,使秤杆上的指针指在零刻度处。
2、用游标卡尺测量金属框的长度 L,重复测量多次,取平均值。
3、将洁净的金属框挂在秤框上,调整金属框水平,使其下边缘刚好与液面接触。
4、缓慢旋转调节旋钮,使金属框逐渐上升,同时观察液膜的变化。
当液膜即将破裂时,停止旋转,记录此时焦利秤的读数 F1。
5、重复步骤 4 多次,每次测量前需将金属框和液面用脱脂棉擦拭干净,以保证测量的准确性。
6、测量实验过程中液体的温度,以便对表面张力系数进行修正。
五、实验数据记录与处理1、金属框长度 L 的测量|测量次数| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |||||||||长度(mm)|_____ |_____ |_____ |_____ |_____ |平均值:\(L =\frac{\sum_{i=1}^{5} L_i}{5}\)2、拉力 F 的测量|测量次数| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |||||||||读数(mm)|_____ |_____ |_____ |_____ |_____ |拉力\(F = k\Delta x\),其中\(k\)为焦利秤的弹簧劲度系数,\(\Delta x\)为读数的变化量。
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。
实验报告:表面张力的测定
实验报告:表面张力的测定一、实验目的1.液体表面张力的测定,了解物质体系性质、溶液表面结构、分子间相互作用(特别是表面分子相互作用),可用来帮助计算等张比容,工业设计中用来帮助估算塔板效率等。
2.熟悉表面张力中常用的测定方法:(1)毛细管升高法(2)滴重法。
二、实验原理(1)毛细管升高法: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式中,为表面张力,g为重力加速度,为液体密度,r为毛细管半径。
如果液体对玻璃润湿=0,=1,则。
(2)滴重法:当达到平衡时,从外半径为r的毛细管滴下的液体质量,应等于毛细管周边乘以表面张力,即式中:m为液滴质量,r为毛细管外半径,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。
因此,式中给出的仅仅是理想液滴.经实验证明,滴下来的液滴大小是V/的函数,即有f(V/)所决定(其中V是液滴体积)所以式子可变为或其中F称为校正因子.三、实验仪器毛细管升高法:约25cm长、0。
2mm直径的毛细管毛细管,读数显微镜,小试管,25°C 恒温槽。
滴重法:毛细管(末端磨平),称量瓶,读数显微镜.四、实验步骤毛细管升高法:1、将毛细管洗净、干燥,于小试管中倾入蒸馏水,按图装好。
2、用吸耳球在X管处慢慢地将空气吹入试管中,待毛细管中液体升高后,停止吹气并使试管内外压力相等.待液体回到平衡位置,用度数显微镜测量其高度h.测定完毕后从X管吸气,降低毛细管内液面,停止吸气并使管内外压力相等,恢复到平衡位置测量高度。
如果毛细管洁净,则两次测量的高度应相等,否则应清洗毛细管。
3、测定毛细管内径。
将毛细管插入高锰酸钾溶液后,洗净毛细管外层,用读数显微镜测量毛细管的内径.4、用密度计测量高锰酸钾的密度。
滴重法:1、按图二装好仪器,把待测液体充满毛细管,并调节液位使液滴按一定时间间隔滴下。
在保证液滴不受震动的条件下用称量瓶搜集30滴,用电子分析天平称重。
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..物理化学实验备课材料实验17 液体表面张力的测定一、基本介绍液体的表面张力是指液体与它的蒸气成平衡时体系的界面张力。
液体表面张力常常是在空气中测定的。
当气相是一个处于低压或中压的惰性气体时,一般液体表面张力值与气相的组成几乎无关。
液体的表面张力,源于液体相界面分子受力不平衡,意为相表面的单位长度收缩力,用“σ"表示,其单位是焦耳/平方米(J·m-2)或牛/米(N·m-1).液体表面张力的测定,不仅可以加深对表面张力这一物系热力学性质的认识,而且可以研究表面活性剂的表面活性、分子的横截面积、分子长度等。
二、实验目的1、掌握最大气泡法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。
三、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1m2,则-W′=σ是在恒温恒压下形成1m2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 RTC 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 TC ⎪⎭⎫⎝⎛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。
当界面上被吸附分子的浓度增大时,它的排列方式在改变着,最后,当浓度足够大时,被吸附分子盖住了。
所有界面的位置,形成饱和吸附层,分子排列方式如图2-26-1(3)所示。
这样的吸附层是单分子层,随着表面活性物质的分子在界面上愈益紧密排列,则此界面的表面张力也就逐渐减小。
如果在恒温下绘成曲线σ=f (C )(表面张力等温线),当C 增加时,σ在开始时显著下降,而后下降逐渐缓慢下来,以至σ的变化很小,这时σ的数值恒定为某一常数(见图2-26-2)。
利用图解法进行计算十分方便,如图2-26-2所示,经过切点a 作平行于横坐标的直线,交纵坐标于b ′点。
以Z 表示切线和平行线在纵坐标上截距间的距离,显然Z 的长度等于 C ·TC ⎪⎭⎫ ⎝⎛d d σ, RTZ C RT C ΓCC Z C Z C T T T=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=⎪⎭⎫⎝⎛d d d d d d σσσ (3)以不同的浓度对其相应的Г可作出曲线,Г=f (C )称为吸附等温线。
根据朗格谬尔(Langmuir)公式:kCkCΓΓ+=∞1 (4)图1 被吸附的分子在界面上的排列图 图2 表面张力和浓度关系图Г∞为饱和吸附量,即表面被吸附物铺满一层分子时的Г,∞∞∞+=+=k ΓΓC k ΓkC ΓC 11 (5) 以C /Г对C 作图,得一直线,该直线的斜率为1/Г∞。
由所求得的Г∞代入可求得被吸附分子的截面积S o =1/Г∞~N (~N 为阿佛加得罗常数)。
若已知溶质的密度ρ,分子量M ,就可计算出吸附层厚度δρδMΓ∞=(6)2、最大气泡法测表面张力用最大泡压法测表面张力方法如下:测定液体表面张力的方法很多,如毛细管升高法、滴重法、环法、滴外形法等等。
本实验采用最大泡压法,实验装置如图一所示。
图3中A 为充满水的抽气瓶;B 为直径为0.2~0.3mm 的毛细管;C 为样品管;D 为U 型压力计,内装水以测压差;E 为放空管;F 为恒温槽。
图3 最大泡压法测液体表面张力仪器装置图将毛细管竖直放置,使滴口瓶面与液面相切,液体即沿毛细管上升,打开抽气瓶的活栓,让水缓缓滴下,使样品管中液面上的压力渐小于毛细管内液体上的压力(即室压),毛细管内外液面形成一压差,此时毛细管内气体将液体压出,在管口形成气泡并逐渐胀大,当压力差在毛细管口所产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时,气泡破裂,压差的最大值可由U 型压力计上读出。
若毛细管的半径为r ,气泡从毛细管出来时受到向下的压力为:g h p p p ρ∆=-=系统大气max式中,△h 为U 型压力计所示最大液柱高度差,g 为重力加速度,ρ为压力计所贮液体的密度。
气泡在毛细管口所受到的由表面张力引起的作用力为2πr •γ,气泡刚脱离管口时,上述二力相等:r g h r p rr πρππ22max 2=∆=γπρππr g h r p r 22max 2=∆=g h rργ∆=2若将表面张力分别为和的两种液体用同一支毛细管和压力计用上法测出各自的和,则有如下关系:2121h h ∆∆=γγ 即1221h K h ∆=∆=γγ对同一支毛细管来说,K值为一常数,其值可借一表面张力已知的液体标定。
本实验用纯水作为基准物质,20.0℃时纯水的表面张力为7.275×10-2N/m(或J/m2)。
四、仪器和试剂表面张力测定装置(包括恒温槽)1套;容量瓶100ml1个,50ml5个;1ml刻度移液管1支;吸耳球1个;正丁醇(二级);去离子水。
五、实验步骤1、溶液配制按表分2次配制9份溶液,第一次1~5号,第二次配制6~9号表-正丁醇表面张力测定溶液配制方法2、仪器准备与检漏将表面张力仪容器和毛细管先用洗液洗净,再顺次用自来水和蒸馏水漂洗,烘干后按图2-26-3按好。
将水注入抽气管中。
在A管中用移液管注入50mL蒸馏水,用吸耳球由G处抽气,调节液面,使之恰好与细口管尖端相切。
然后关紧G处活塞,再打开活塞H,这时管B中水流出,使体系内的压力降低,当压力计中液面指示出若干厘米的压差时,关闭H,停止抽气。
若2min~3min内,压力计液面高度差不变,则说明体系不漏气,可以进行实验。
3、测定毛细管常数样品管内置蒸馏水,毛细管竖直放置,毛细管口与液面相切。
开H对体系抽气,调节抽气速度,使气泡由毛细管尖端成单泡逸出,且每个气泡形成的时间为10s~20s(数显微压差测量仪为5s~10s)。
若形成时间太短,则吸附平衡就来不及在气泡表面建立起来,测得的表面张力也不能反映该浓度之真正的表面张力值。
当气泡刚脱离管端的一瞬间,压力计中液面差达到最大值,记录压力计两边最高和最低读数,连续读取三次,取其平均值。
再由手册中,查出实验温度时,水的表面张力σ,则毛细管常数K值最大水p K ∆=σ4、表面张力随溶液浓度变化的测定在上述体系中,用移液管移入0.100mL 正丁醇,用吸耳球打气数次(注意打气时,务必使体系成为敞开体系。
否则,压力计中的液体将会被吹出),使溶液浓度均匀,然后调节液面与毛细管端相切,用测定仪器常数的方法测定压力计的压力差。
然后依次加入正丁醇溶液,测量顺序由稀到浓,每次测量前用样品冲洗样品管和毛细管数次。
六、数据记录计算各浓度正丁醇溶液的表面张力,并作γ-c 曲线。
1.原始数据:2.计算表面张力毛细管常数K t=20.9℃, γ(H 2O)=72.5×10-3N/m△h =26mm ,由公式γ(H 2O)=K △h 得 K =2.7885 N/m 2。
3.求γ,Г和c/Г。
4 0.155 0.206 0.257 0.308 0.504. γ-c,Г-c,c-c/Г曲线。
5、计算分子面积A。
七、实验注意事项1、溶液的表面张力受活性杂质(一些有机物)影响很大,为此必须保证所用样品(乙醇和蒸馏水)的纯度和仪器的清洁,滴定管和表面张力仪的活塞最好不要涂凡士林油。
2、配制完的溶液需摇晃使之与水混合均匀。
U型管压力计中的水量以整个高度的一半为宜。
每次测定前,用待测液认真清洗样品管和毛细管(毛细管的清洗需借助于吸耳球),安装毛细管时要垂直并与液面刚好相切,气泡逸出速率尽可能缓慢,以每分钟不超过40个为宜。
读取压力计的压差时,应取气泡连续单个逸出时的最大压力差。
3、测定过程中有时会出现毛细管不冒泡的情况,首先检查装置是否漏气和减压管中的水是否足量,其次再用吸耳球检查毛细管是否被固体堵塞,否则多半是被油脂等污染,需用丙酮或其它有机溶剂清洗干净。
4、测定时要注意保持恒温,各样品均要在恒温槽中恒温后才能测定。
八、思考题1、用最大气泡法测定表面张力时为什么要读取最大压力差?答:根据本实验的原理可知,测量过程中读取的压力差即是毛细管逸出气泡的附加压力,即越小,越大。
当等于毛细管半径时,取得最小值,而压力差取最大值。
本实验正是利用进行测定液体表面张力。
2、为什么玻璃毛细管一定要与液面刚好相切,如果毛细管插入一定深度,对测定结果有何影响?答:如果毛细管尖端插入液下,会造成压力不只是液体表面的张力,还有一部分插入液体的压力。
毛细管的管口与液面刚好相切时,平衡时所满足的关系是:若毛细管插入一定深度(设距液面深度为),则气泡逸出时还需克服此深度的静压力(为待测液的密度)。
因此平衡时满足的关系式变为:若假设,则产生最大泡压时,满足:由此测量的比正常情况下的最大压力差大。
3、测量过程中如果气泡逸出速率较快,对实验有无影响?为什么?答:测量过程中如果气泡逸出速率较快,对实验结果有影响。
因为最大气泡压力法测量表面张力实验原理成立的先决条件是必须满足平衡条件的要求,这样才能有:公式的成立,如果气泡逸出速率很慢,可以认为接近平衡;如果气泡逸出速率快,平衡关系被破坏。
4、在本实验装置中,液体压力计内的介质是水,选用水银是否可以?答:液体压力计内的介质不能选用水银。
因为水银的密度远大于水的密度。
根据:一式可知,选用水银作压力计的介质时,的数值将会很小,难于精确测量。
另外微小的读数误差会产生很大的实验误差。
5、为何毛细管的尖端要平整?选择毛细管直径大小时应注意什么?答:毛细管的尖端要平整可以保证气流流畅,压力不受阻。