物理化学-表面张力及表面吸附量的测定-175

1.实验数据记录与处理表：

2.质量分数与浓度转换：

3.实验曲线：

实验温度 T=28℃ 水的表面张力 σ0=0.07150N ▪m -1

序号 ω乙醇 最大压差Δp/Pa

仪器常数

K/m

σ/ N ▪m -1 Z/ N ▪m -1 Γ

mol ▪m -2 1 2 3 平均 1 0%（水） 541 541 542 541 1.339×10-4

0.07244 /

/

2 5% 414 415 415 415 0.05557 0.01112 4.441×10-6

3 10% 372 372 373 372 0.04981 0.0141

4 5.648×10-6 4 15% 304 302 302 303 0.04057

0.01433 5.723×10-6 5 20% 272 272 271 272 0.03642 0.01474

5.887×10-6

6 25% 264 265 263 264 0.03535 0.01398 5.584×10-6

7 30% 239 239 239 239 0.03200 0.0136

8 5.464×10-6 8 40% 218 218 217 218 0.0291

9 0.01101 4.397×10-6 9

0%（水）

534

535

533

534

0.07150

/ /

计算公式：

最大

p K ∆=

σ

最大

p K ƥ=

σ

Z= σ0i -σi

RT

Z

=

Γ ω乙醇 密度ρ/kg ▪m -3

浓度c/mol ▪L -1

0%（水） 998.20 0

5% 989.34 1.0737 10% 981.89 2.1313 15% 975.17 3.1751 20% 968.54 4.2046 25% 961.58 5.2180 30% 953.72 6.2105 40%

935.13

8.1192

计算公式：

M

c ρω

=

实验曲线分析：

①“表面张力σ-浓度c 图”：当乙醇浓度不断增大，表面张力随之减小，二者成反比关系。

②“表面吸附量Γ-浓度c 图”：随着乙醇浓度的增大，表面吸附量呈现出先增大后减小的趋势。当乙醇浓度为4.2046mol ▪L -1（质量分数为20%）时，表面吸附量出现最大值为 5.887×10-6mol ▪m -2。因为当乙醇的浓度较大时，乙醇和水有良好的互溶性，乙醇在液体表面的增加量就会小于其在液体内部的增加量，故液体表面与液体内部的乙醇含量的差值减少。