实验一表面张力的测定详解
表面张力的测定
吊片法的测量原理及方法
由于θ难于测准，一般先将吊片加 工成表面粗糙，并处理的非常洁净， 使吊片被液体湿润，接触角θ→0 cosθ→1如图所示，同时t和l相比 非常小,可忽略不计，则上式变为：
吊片受力分析示意图
由此式可将表面张力值的准确率提升1%
吊片法测量小结
优点： 它具有完全平衡的特点。这是常用的实验方法之一， 且简单，操作方便，不需要密度数据，直观可靠，不仅 可用于测定气液表面张力，也可用于测定液液界面张力。 精确度可达到0.11 mNm-1。
缺点： (1)要求是液体必须很好地湿润薄片，保持接触角零； (2)需要标准物质校正浮力； (3)测定容器需要足够大； (4)不适合高温高压和深颜色液体的测定； (5)清洁程序复杂； (6)测定时稳定慢，不适合及时测量 该法也可用于测定油/水界面张力，方法是在水层上加油，即用 油取代液体上面的空气，形成油/水界面，然后将吊片放到界面 以下再拉起。需要注意的是油层应足够厚，以保证在拉起液膜时 吊片边缘不露出油层
吊片法的测量原理及方法
Wihelmy 吊片法又称吊板法，如图所示，采用盖玻片、云母片、滤 纸或铝箔竖平板插入液体，使其底边与液面接触，测定吊片脱离液 体所需的表面张力相抗衡的最大张力F，也可将液面缓慢地上升至 刚好与吊片接触，由此可知：
其中，F为砝码的重量，G为吊片的重量，l为吊片的宽度，t为吊片 的厚度，θ为接触角。
谢谢观赏
表面张力的测定 ——吊片法
组员：刘玲 刘晓彬 刘兴鹏
吊片法的测量原理及方法
在液体表面膜中，存在着使液体表面积缩小的力，称为表面张 力。表面张力永远和液体表面相切。液体分子间的力引起净吸 引力，而净吸引力引起表面张力。液体表面上的分子受到的净 吸力是作用于单位长度上的力。这一原理可直接用于表面 张力的测量。
测定表面张力的实验操作指南
测定表面张力的实验操作指南表面张力是液体表面所具有的特性，它决定了液体能否形成稳定的液面，以及与其他物体之间相互作用的能力。
测定表面张力可以帮助我们研究液体的性质以及与其他物体之间的相互作用机制。
本文将为你提供一份测定表面张力的实验操作指南，帮助你进行实验并获得准确的结果。
实验材料和设备：1. 测量缸或盛水器：用于容纳液体和进行实验。
2. 紧口瓶：用于制备液体样品。
3. 软尺或卡尺：用于测量液体的高度或长度。
4. 平衡器：用于测量液体的质量。
5. 针管或吸管：用于提取和滴取液体。
6. 温度计：用于测量液体的温度。
7. 高精度天平：用于测量液体的质量。
实验步骤：1. 准备液体样品：a. 准备干净无瑕疵的紧口瓶，并确保瓶口的内外表面都干净。
b. 使用无尘的纸巾或细棉纱蘸取液体样品，轻轻将液体滴入瓶中，直至液面稍高于瓶口。
c. 去除瓶口外面的液体，以保持液面平整和整洁。
d. 使用软尺或卡尺测量液体的高度，并记录下来。
2. 测量液体的质量：a. 将平衡器校准并置于水平台上。
b. 将清洁干净的容器放在平衡器上，并将其置零。
c. 使用针管或吸管将液体样品提取一定量，放入容器中，并记录下液体的质量。
3. 测量液体的温度：a. 使用温度计在实验室环境下测量液体的温度，并确保温度计不接触到容器或其他物体。
4. 计算表面张力：a. 根据液体的质量和温度，使用以下公式计算表面张力：表面张力 = (液体的质量 x g) / (液体的高度 x 0.001 x T)其中，液体的质量以克为单位，液体的高度以毫米为单位，温度以摄氏度为单位。
b. 使用计算器进行计算，并记录下表面张力的数值。
注意事项：1. 在进行实验前，确保所有使用的设备和材料都干净无瑕疵，以避免对实验结果的干扰。
2. 在提取液体样品时，尽量避免接触其他物体，以减少污染或混合现象的发生。
3. 在进行测量时，保持仪器和容器的水平，以获得准确的数据。
4. 在计算表面张力时，注意单位的换算，确保使用正确的数值进行计算。
实验一 表面张力系数的测定
实验一表面张力系数的测定液体沿表面总是存在着使液面紧张且向液体内收缩的力称为表面张力。
液体的许多现象，如毛细管现象、湿润现象、泡沫的形成等，都与表面张力有关。
表面张力系数是液体表面的重要力学性质：对于不同种类的液体，其表面张力不同，而对于同一种液体，其表面张力系数随着温度及其所含杂志的改变而增大或减小。
这些性质广泛应用于工业生产中，如浮法选矿、液体的传输技术、化工生产线的设计等等都要对液体的表面张力进行研究。
测定液体表面张力系数的方法很多。
常用的有拉脱法和毛细管升高法。
本次实验介绍用拉脱法测定液体表面张力系数。
【实验目的】1.学习FD-NST-I 型液体表面张力系数测定仪的使用方法；2.用拉脱法测定室温下液体的表面张力系数【实验仪器】FD-NST-I 型液体表面张力系数测定仪、片码、铝合金吊环、吊盘、玻璃器皿、镊子【实验原理】液体分子之间存在相互作用力，称为分子力。
液体内部每一个分子周围都被同类的其他分子包围，它所受到的周围分子的作用，合力为零。
而液体的表面层（其厚度等于分子的作用半径，约cm 810-左右）内的分子所处的环境跟液体内部的分子相比，缺少了一半和它吸引的分子。
由于液体上的气相层的分子数很少，表面层内每一个分子受到向上引力比向下的引力小，合力不为零，出现一个指向液体内部的吸引力，所以液面具有收缩的趋势。
这种液体表面的张力作用，被称为表面张力。
表面张力是存在于液体表面上任何一条分界线两侧间的液体的相互作用拉力，其方向沿液体表面，且恒与分界线垂直，大小与分界线的长度成正比，即 （1）式中称为液体的表面张力系数，单位为N ⋅M -1，在数值上等于单位长度上的表面张力。
实验f L α=αf证明，表面张力系数的大小与液体的温度、纯度、种类和它上方的气体成分有关。
温度越高，液体中所含杂质越多，则表面张力系数越小。
将内径为D 1，外径为D 2的金属环悬挂在测力计上，然后把它浸入盛水的玻璃器皿中。
表面张力
液体表面张力的测定一，实验目的1，学会用拉脱法测定液体的表面张力系数 2，掌握朱李氏秤的调整和使用 3，通过实验加深对液体表面现象的认识二，实验仪器朱李氏秤，金属丝圆圈，小砝码，游标卡尺，镊子，玻璃皿，酒精灯，蒸馏水三，实验原理 1，表面张力液体表面层中分子的受力情况与液体内部不同。
在液体内部，分子在各个方向受力均匀，合力为零。
但在表面层中，在液体上方气体分子数较少，是表面层中的分子受到向上的引力小于向下的引力，合力不为零。
这个合力垂直于液体并指向液体内部，所以液面层中的分子有从液面挤向页面内部的倾向，从而使液体的表面收缩，直至达到动态的平衡，这时候，就整个液体来说，如同拉紧的弹簧薄膜，这种沿液体收缩的力称为表面张力。
可以通过拉脱法和毛细管升高法测定液体的表面张力系数 毛细管升高法：)(3412y y y y mgf --=拉脱法：L f σ=若把一个金属环水平的放在液体中，润湿后适当的拉起一些，这时候，液体也跟着起来。
此时，提起金属环的力必须等于金属丝上的重力mg 与表面张力垂直分量之和。
设液体与金属丝的接触角为φ，金属丝圆环的直径为d ，注意到拉起的液膜有内外两个表面，即液膜与金属丝的接触面总长度为)(21d d +π则此时 φσπcos )(21d d f += ，或φπσcos )(21d d f+=公式中21,d d 分别是金属圆环的内外径，当金属圆环被拉起到即将于液体脱离时，可以近似的认为0=φ，则)(21d d f+=πσ2，表面张力f 的测量表面张力σ一般比较小，用FD-NST-I 型液体表面张力测定仪可以进行测量。
若在某一拉力下，数字型电压表的示数为U ，则有KUF =(K 为灵敏度） 吊环拉断前一瞬间 fG F +=1，电压表示数为1U 拉断瞬间G F =2,电压表示数为2U 有KU U F F f 2121-=-= Kd d U U d d f )()(212121+-=+=⇒ππσ 四，实验内容 1，力敏传感器的标定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 ⑴打开仪器地电源开关，将仪器预热。
表面张力的测定
05 数据记录与处理
数据记录
实验前准备
记录实验日期、实验环境温度和湿度、实验人员等信 息。
实验过程
详细记录实验步骤，包括使用的仪器、试剂、溶液的 浓度和体积等。
实验后处理
记录实验后样品的状态、处理方式以及废弃物处理方 式等信息。
数据处理
数据清洗
表面张力的大小反映了液体分子间的相互吸引力。
03
表面张力单位
01 表面张力通常用牛顿（N）或达因（dynes）作 为单位。
02 1牛顿等于100达因，是国际单位制中的标准单位。 03 在实际应用中，测量表面张力时通常使用达因单
位，因为它更小，更适合表示较小的数值。
表面张力影响因素
温度
温度对表面张力有显著影响， 一般来说，温度升高会使表面
3
未来研究方向
提出进一步研究的方向和重点，如改进实验方法、 研究其他因素对表面张力的影响等。
THANKS
步骤五
记录表面张力计的读数，并重 复实验以获得多次测量结果。
实验操作
操作一
确保实验环境干净整 洁，避免灰尘和杂质 的干扰。
操作二
使用恒温水槽控制温 度，确保实验温度稳 定且符合要求。
操作三
使用天平称量试样时， 要保证精度和准确性。
操作四
在倒入表面张力计的 样品池时，要缓慢且 平稳，避免产生气泡。
操作五
表面张力的测定
目录
Contents
• 表面张力定义 • 表面张力测定方法 • 实验材料与设备 • 实验步骤与操作 • 数据记录与处理 • 结果分析与结论
01 表面张力定义
表面张力定义
01
1液体的表面张力详解
表面张力的演示实验（1）
圆形金属框上沾有肥皂泡沫，若将膜面上的棉线圈内部的 膜戳破，那么棉线圈将被液体的表面张力拉成圆形；
表面张力的演示实验（2）
橄榄油滴 浮在同密度的水和酒精 的混合液体中，由于表面张力的 作用，油滴形成完美的球形。
一、表面张力
1.现象： (1).液体表面有收缩到最小的趋势；
f
P0
A B
S
Ps
f
P
PB＝P0 ps
ps为正;
附加压强使得液体内部压强大于外部压强。
2）凹液面时，如图S周界
上表面张力的合力指向外 部，S好象被拉出，液面 内部压强小于外部压强， 液面下压强：
f
P0 Ps
A B
S
P
f
PB＝P0 ps
总之：附加压强使弯曲液面内外压强不等，与液面 曲率中心同侧的压强恒大于另一侧， 任何弯曲液面都对液体产生附加压强；
• 体积一定, 球体的表面积最小;
(4). 表面张力系数（定义一） 设想在液面上画一条直线 段，线段两侧液面均有收缩的 趋势，即有 表面张力作用，该 力与液面相切 , 与线段垂直， 指 向各自的一方,分别用F 和F′表 示，这恰为一对作用力与反作 用力， F = -F′。
F
F
由于线段上各点均有表面张力作用 ,线段越长 ,则 合力越大。设线段长为l ,则：F = l 。
小 结
一、表面张力 1. 表面张力: f =l 二、弯曲液面的附加压强 1. 平液面: P P0 2.凸液面: P P0 Ps 2. 表面能: E S
3.凹液面: P P0 Ps
4.单球形液面:
2 (1) 凸液面(如气中液滴) ：P P0 R 2 ( 2) 凹液面(如液中气泡) ：P P0 R 5.球形液泡: 4
表面张力的测定
大学化学实验II实验报告——物理化学实验学院：化学和化工学院专业：班级：姓名实验日期实验时间学号指导教师实验项目名称表面张力的测定实验目的1.掌握最大泡压法测定液体表面的方法，了解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，并由表面张力的实验数据求分子的表面积。
实验原理表面张力是液体的重要性质之一，它是因表面层分子受力不均衡所引起的。
如液体和其蒸气构成的系统：液体内部的分子和周围分子间的作用力是球形对称的，可以彼此抵消，合力为零，而表面层分子处于力场不对称的环境中，液体内部分子对它的作用力远大于液面上蒸气分子对它的作用力，从而使它受到指向液体内部的拉力作用，故液体都有自动缩小表面积的趋势。
从热力学观点来看，液体表面缩小是使系统总吉布斯函数减小的一个自发过程，如欲使液体产生新的表面ΔA，就需对其做功，其大小应和ΔA成正比：ΔG =W′= γΔA （1）比例系数γ从能量的角度被称为比表面吉布斯函数，即为恒温恒压下形成1m2新表面所需的可逆功，其单位为J•m-2。
从物理学力的角度看，γ可被理解为沿着表面、和表面相切、垂直作用于单位长度相界面线段上的表面紧缩力，即表面张力，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，这种表面浓度和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，溶质的吸附量和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：PTcRTc,⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=Γγ（2）式中，Г为溶质在表面层的吸附量；γ为表面张力；c为吸附达到平衡时溶质的浓度。
引起溶剂表面张力显著降低的物质叫表面活性物质，Г>0，即产生正吸附的物质；反之称为表面惰性物质，Г<0，即产生负吸附的物质。
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
1.实验内容
本实验旨在测定液体表面张力系数（CST），通过应用DuNoRiTz-Weber系统技术，根据凝胶原理计算表面张力系数，并评估实验中所采用的不同液体对表面张力系数的影响。
2.实验原理
表面张力是一种描述液体表面特征的量，它表示两种介质（气体与液体）在表面上吸引力的大小。
它由层与层之间的力组成，受到凝胶原理和液体分子的性质等多种因素的影响。
因此，表面张力的测量是对液体表面特性的客观评价的重要手段。
DuNoRiTz-Weber系统是一种用于测量表面张力系数的装置，采用改进的“锥形空心圆柱”（Capillary Cylinder）技术，利用弹力理论，将球形接触角的测量结果，转换为表面张力系数（CST）的结果，测量表面张力主要依靠的是气液界面的张力梯度，即表面张力的变化率。
CST可以用来评估液体的表面特征，如分子结构、气体和液体的相互作用能力等。
3.实验仪器
DuNoRiTz-Weber系统，液体样品（清水、乙醇、醋酸和氢氧化钠），计算机，滴定管等。
4.实验步骤
（1）准备DuNoRiTz-Weber系统：把液体样品放入滴定管中，将滴定管放入系统内，并用塑料密封好。
（2）连接计算机：将电脑与DuNoRiTz-Weber系统连接，运行软件，准备测量。
（3）测量：在软件上，设置参数，使系统进行测量，测量过程中注意检查系统状态，并及时用棉签清除油污或水滴，以确保测量精度。
（4）数据记录：测量完毕后，根据测量结果记录下每种液体的表面张力系数（CST），以及批次号等信息。
表面张力测定的实验报告
表面张力测定的实验报告《表面张力测定的实验报告1》哎呀，老师说要做表面张力测定的实验，我当时就想，这听起来好复杂呀！就像要去探索一个神秘的魔法世界一样。
我和同桌一起做这个实验。
一到实验室，看到那些实验器材，我眼睛都瞪大了。
那些瓶瓶罐罐就像一群沉默的小士兵，等着我们发号施令呢。
我对同桌说：“你看，这些东西看起来就很厉害的样子，咱们可别搞砸了。
”同桌却满不在乎地说：“怕啥，不就是个实验嘛，就跟搭积木似的。
”哼，他可真乐观。
我们先把实验装置小心翼翼地组装起来。
这时候，旁边那组同学的仪器突然发出“嗞嗞”的声音，把我们吓了一跳。
我着急地说：“他们这是咋啦？我们可别这样啊。
”同桌一边继续摆弄着仪器，一边说：“他们肯定是哪里没弄好，咱们仔细点就行。
”就像走在一条狭窄的小路上，旁边有人不小心摔倒了，我们得更加小心才行。
开始测量的时候，我眼睛紧紧盯着仪器上的读数。
那个指针就像一个调皮的小虫子，动来动去的。
我对同桌说：“这指针晃得我都晕了，你说这准不准呀？”同桌说：“再等等看，它总会稳定下来的。
”这就好比等一只小蚂蚁慢悠悠地爬到目的地一样，需要耐心。
当我们终于得到一个稳定的读数时，我高兴得差点跳起来。
我喊道：“哇塞，我们成功啦！”同桌也笑了起来。
这个时候，我感觉我们就像两个小探险家，在神秘的科学海洋里找到了宝藏。
这个实验让我明白，做事情就像测定表面张力一样，不能马虎，要有耐心。
只要坚持下去，就能收获成功的喜悦。
《表面张力测定的实验报告2》我刚听到要做表面张力测定实验，心里直犯嘀咕，这是个啥呀？感觉比解最难的数学题还难呢。
我、小明和小红一组。
一进实验室，那股科学的气息就扑面而来。
小明就像个好奇的小猴子，这儿摸摸，那儿看看。
小红则比较谨慎，她说：“咱们先把步骤看清楚再动手。
”我心想，还是小红靠谱。
我们在准备溶液的时候，我不小心把溶液洒了一点出来。
小明立马打趣说：“你这是给实验台也加点料呢。
”我有点不好意思地说：“哎呀，都怪我这笨手笨脚的。
实验1-接触角探测液法测定聚合物表面张力
实验一 接触角探测液法测定聚合物材料表面张力一．实验目的和要求1．了解低能材料表面表征的原理和方法；2．分别用二液法和三液法测定固体聚合物表面张力； 3．掌握JC2000A 静滴接触角/界面张力测量仪的使用。
二．实验原理固体总是通过它的表面与外界事物发生联系, 表面张力作为固体表面一个重要热力学参数，是固体物质表面作用发生的重要根据。
在高分子功能材料、高分子先进复合材料、阻燃、胶料涂料、环保、食品、包装等诸多领域有着重要的应用。
因此，研究低能聚合物固体表面的表面张力既具有一定的理论价值又具有实际的应用价值 。
但是在通常情况下可逆地生成新的固体表面或界面是无法实现的 。
因此 ,固体高聚物表面张力的 直 接 测 量 是 相 当 困 难 的 。
固体聚合物不具有流动性 ,所以现有的测定液体表面张力的技术都不能使用 。
到 目前为止 ,尚无直接测量高聚物表面张力的实验方法 。
为了要得到这个重要的参量 , 目前都只能采用一些间接的办法来测定固体聚合物的表面张力 。
如（1）熔融体法 ,即依据温度对聚合物表面张力的影响 ,在较高的温度下测量高聚物熔融体的表面张力 ,进而外推到低温条件下高聚物的固体的表面张力 。
（2）液体同系物法 ,测量高聚合物的低分子液态同系物的表面张力 ,根据表面张力与同系物的相对分子质量的依赖关系 ,由聚合物的低分子液态同系物的表面张力外推到高分子固态同系物的表面张力 。
（3）Z isman 的利用已知表面张力的系列探测液润湿聚合物表面，测得其接触角，再外推测定出固体聚合物的浸润临界表面张力 γc 。
（4）利用 S Wu 的 调和平均方程与杨氏方程式来测算固体聚合物表面张力 γ s 等多种方法。
(5) Owens 二液法几何平均方程与杨氏方程式来测算固体聚合物表面张力 γ S.(6)三液法. 本实验拟分别用Owens 二液法和三液法几何平均方程与杨氏方程式来测算固体聚合物表面张力 γS 。
通过测定液体在固体表面的接触角来估算固体的表面张力的依据是Young 方程：θγγγcos L LS GS += （1-1）式中的γGS 、γLS 、γL 分别是与液体的饱和蒸汽达到平衡的固体的表面张力、液体与固体的界面张力和液体的表面张力；θ为液体在固体表面的接触角。
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实验目的，通过实验测定不同液体的表面张力系数，探究不同因素对表面张力系数的影响。
实验仪器和试剂，蒸馏水、乙醇、甘油、二极管、平衡臂、悬线秤、毛细管、滴管、比色皿、烧杯、试管。
实验原理，表面张力系数是液体分子间相互作用力和表面分子受到的引力共同作用的结果，可用下式表示，γ = F/2L。
实验步骤：1. 实验前准备，将实验器材清洗干净，准备好所需试剂。
2. 实验一，测定蒸馏水的表面张力系数。
a. 取一根毛细管，将其两端用火烧热，使其两端成圆形。
b. 将烧杯中注满蒸馏水，将毛细管的一端插入水中，使水面刚好与毛细管齐平。
c. 用滴管往毛细管中滴水，记录下水面的升高高度h。
d. 重复实验三次，取平均值计算表面张力系数γ。
3. 实验二，测定乙醇的表面张力系数。
a. 重复实验一的步骤，将烧杯中注满乙醇，进行毛细管法实验。
b. 记录下水面的升高高度h，计算表面张力系数γ。
4. 实验三，测定甘油的表面张力系数。
a. 重复实验一的步骤，将烧杯中注满甘油，进行毛细管法实验。
b. 记录下水面的升高高度h，计算表面张力系数γ。
实验结果与分析：实验一，蒸馏水的表面张力系数为γ1 = 0.072 N/m。
实验二，乙醇的表面张力系数为γ2 = 0.022 N/m。
实验三，甘油的表面张力系数为γ3 = 0.063 N/m。
通过实验数据可知，不同液体的表面张力系数存在差异。
蒸馏水的表面张力系数最大，乙醇的表面张力系数最小，而甘油的表面张力系数居中。
这与液体分子间的相互作用力有关，分子间作用力越大，表面张力系数越大。
实验结论，不同液体的表面张力系数受到分子间相互作用力的影响，实验结果符合理论预期。
表面张力系数的测定对于液体的性质研究具有重要意义，也为液体表面现象的研究提供了实验依据。
实验注意事项：1. 实验中要小心操作，避免毛细管破裂或试剂溅出。
2. 实验数据要准确记录，避免误差的出现。
3. 实验后要及时清洗实验器材，保持实验环境整洁。
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s/DP=K ，可用蒸馏水的压强差求出K 值，也就是毛细管常数。
表面张力测定实验报告
表面张力测定实验报告表面张力测定实验报告引言：表面张力是液体表面因内聚力而产生的一种特性。
它是液体分子间相互作用力的结果，对于理解液体的性质和应用有着重要的意义。
本实验旨在通过测定不同液体的表面张力，探究其与温度、溶质浓度的关系，以及了解表面张力在生活和工业中的应用。
实验原理：表面张力的测定可以通过测量液体在平衡状态下液体与气体的接触角来实现。
接触角是液体与固体或气体交界面上所形成的一个角度，它与表面张力有关。
当接触角越小，液体与固体或气体的相互作用力越强，表面张力也就越大。
实验步骤：1. 实验前准备：a. 准备所需的实验器材和试剂，包括测量接触角的仪器、不同液体样品和测量温度的装置。
b. 将实验器材进行清洗和消毒，确保实验结果的准确性和可靠性。
2. 测定液体的表面张力：a. 将待测液体倒入测量接触角的仪器中，使其形成一个液滴。
b. 通过调节仪器，使液滴与仪器上的标尺平行，并记录液滴的直径。
c. 观察液滴与仪器上的标尺之间的接触角，并记录下来。
d. 重复以上步骤，测量不同液体的表面张力。
3. 探究表面张力与温度的关系：a. 将同一种液体分别加热和冷却至不同温度。
b. 重复步骤2，测量不同温度下液体的表面张力。
c. 分析实验结果，观察表面张力是否随温度的变化而变化。
4. 探究表面张力与溶质浓度的关系：a. 在同一种液体中加入不同浓度的溶质，如盐或糖。
b. 重复步骤2，测量不同溶质浓度下液体的表面张力。
c. 分析实验结果，观察表面张力是否随溶质浓度的变化而变化。
实验结果与讨论：通过实验测量得到的表面张力数据可以用于计算液体的相对分子质量等相关参数。
实验结果显示，不同液体的表面张力存在差异，这与液体分子间相互作用力的不同有关。
此外，实验结果还表明，表面张力随着温度的升高而减小，这可能是因为温度升高会增加液体分子的热运动，使其分子间的相互作用力减弱。
另外，实验结果还显示，溶质浓度的增加会导致表面张力的降低，这可能是因为溶质的存在会干扰液体分子间的相互作用力。
实验液体的表面张力测定（滴重法）
实验液体的表⾯张⼒测定（滴重法）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。
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”。
表面张力的测定
大学化学实验II实验报告——物理化学实验学院：化学与化工学院专业：班级：图1 被吸附的分子在界面上的排列图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。
图2 表面张力和浓度关系图当界面上被吸附分子的浓度增大时，它的排列方式在不断改变，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1中(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γ=f(c)(表面张力等温线)，当c 增加时，γ在开始时显著下降，而后下降逐渐缓慢下来，以至γ的变化很小，这时γ的数值恒定为某一常数(见图2)。
利用此图求出其在一定浓度时曲线的切线斜率，代入吉布斯吸附方程就可求得表面吸附量。
或者在曲线上某一浓度c 点作切线与纵坐标交于b 点，再从切点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，故有：（3）根据朗格缪尔(Langmuir)公式：（单分子层吸附）KcKc +Γ=Γ∞1 （4）其中 Г∞为饱和吸附量，即表面被吸附物铺满一层分子时的吸附量，整理可得：浓度（mol/l）0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.16 0.20 0.24△P最大(kpa)598 553 536 499 475 467 425 409 391实验数据处理平均温度=17.8℃平均大气压=88.87kpa 表面张力—浓度关系曲线由上图可计算的个点的Γ，结合温度制的下图正丁醇溶液吉布斯吸附等温线：再以c/Γ对c作图得知该直线的斜率为0.013×107，则根据∞∞Γ+Γ=ΓK c c 1 1/∞Γ=1.3×105 1/（K ∞Γ）=0.811×107所以正丁醇饱和吸附量∞Γ=1/（1.3×105）=7.692×10-6mol·m -2问题讨论及 误差分析 问题讨论：1、在毛细管升高法中，影响实验结果的因素有哪些？答：①毛细管及试管的洁净程度；②毛细管的内径大小（内径小，测量的高度误差小）；③毛细管粗细是否均匀；④毛细管内半径的测量是否准确；⑤测量时，毛细管是否垂直液面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2
3
平均
表面张力
（达因/ 厘米）
表面张力 降低
%
自来水
2.5%高效 氯氰菊酯 乳油500溶 液
10%吡虫 啉可湿性 粉剂1000
溶液
σ1/σ2 = N1/N2 或σ1×N1 =σ2×N2 σ1，σ2——两种液体的表面张力。 N1，N2——两种液体的滴数。 如果已知道两种液体中的一种液体的表
面张力（如：蒸馏水20℃时表面张力为 72.75达因/厘米），即可根据以上公式求 出另一种液体表面张力的相对值。
三.实验材料
3.1 药品与试剂 1%洗衣粉液、蒸馏水、自来水、10%吡
二.实验原理
在液滴脱离管口的那一刹那，该液滴的 重力等于该液滴的表面张力，可见液体 表面张力和一定容量液体自滴重器内流 出的滴数成反比，即流出液体表面张力 越大，液滴的体积也愈大，而流出的液 滴数就愈少，两种液体的表面张力之比， 等于同体积分别从同一根滴重器流出时 滴数的反比，得出以下公式：
二.实验原理
一.实验目的
表面张力小，例如减低到50达因/厘米时（蒸馏 水20℃时表面张力为72.75达因/厘米）药剂的 湿润展布能力增长，药效提高。乳油加水稀释 后，由于乳化剂的作用使原油分散成细小的油 珠，油珠直径小5微米以下，乳液稳定，洒布 均匀，覆盖面积大，药效高，并且对作物不易 发生药害，油珠直径大（10微米以上），乳液 不稳定，不仅药效低，而且容易发生药害。因 此，检查乳液中的油珠大小，可以作为鉴定乳 油质量的一项指标。
五.实验作业
根据实验，将测定结果填入各表中，求 出洗衣粉、2.5%高效氯氰菊酯乳油500溶 液、10%吡虫啉可湿性粉剂1000溶液对 水表面张力下降低的程度。（实验报告 应包括实验目的及意义、实验材料、实 验步骤和实验结果与分析）：
表1 各种液体表面张力测定结果 室温 ℃
液体种
类
1
蒸馏水
每ml滴数
虫啉可湿性粉剂500倍溶液，2.5%高效氯 氰菊酯乳油1000倍溶液等。 3.2 仪器用具 1ml臌肚移液管、洗耳球、50ml烧杯、 量筒。
四.实验方法与步骤
液面近似表面张力的测定（滴重法） 测定步骤如下： （1）用洗液将一毫升的臌肚移液管（代替滴
重器）洗净，再用蒸馏水冲洗干净后备用。 （2）用洗净的1毫升臌肚移液管，吸取蒸馏水
同上述同一原理和方法，测定10%吡虫啉可湿 性粉剂1：500倍自来水悬液及2.5%高效氯氰菊 酯乳油1：1000倍自来水乳液的表面张力。将 测定和计算结果记入表1，根据各液体农药表
面张力，计算较自来水表面张力降低百分数。 例如自来水的表面张力为74达因/厘米，2.5%高 效氯氰菊酯乳油1：1000倍自来水乳液的表面 张力为40达因/厘米，则高效氯氰菊酯乳液表面 张力降低%=（74-40）/74×100=45.95%
实验一 表面张力测定
农学院 植保教研室
武德功
一.实验目的
农药加工品种中，毒剂（原药）是决定药效的主要因 素而加工品种的物理性状也直接影响到药效。在液用 农药中以液剂的湿润展布能力及乳剂的油珠大小为最 重要，液剂喷洒时能否在受药表面上湿润展布，很大 程度上决定于药剂的表面张力，表面张力大的药液不 能在虫及植物表面湿润展布，大部分药液流失，杀 虫效果低。
到刻度，用食指按住上端管口，轻轻的放松。 使水从管口慢慢滴出，记录1毫升蒸馏水滴数。 重复三次，取其平均值，记入表1。如果操作 不熟练，应反复练习。
（3）水质不同，表面张力亦不同，配制 液体农药所用的水多为井水、河水、自 来水等。因此，尚需对配制液剂农药时 实际用水进行表面张力测定。用测定蒸 馏水表面张力方法和同一根移液管，测 定一毫升自来水滴数，测定三次，取其 平均值，记入表1。查表2，记录蒸馏水 表面张力，再根据液体表面张力公式 （σ1×N1=σ2×N2）计算自来水表面张 力。
一.实验目的
通过本实验，学习表面张力的测定，掌 握表面活性剂对水表面张力降低的临界 有效浓度的测定方法，了解经济利用表 面活性剂的意义。
二.实验原理
测定表面张力的方法很多，最简便的方法是滴重法， 即以一定量的液体从滴重计内流出的滴数来计算表面 张力。一液滴自滴重器开口处未滴下来以前，液体先 聚集成滴，此液滴逐渐增大，由于此液滴受地心引力 的影响，它所受的重力也就逐渐增加，当这个液滴所 受的重力刚好等于它的整个液面的表面张力时，这就 是液滴将要滴下来之前的瞬时情况，至到液滴重量稍 微超过液滴的表面张力时，液滴就会下降，