最大泡压法实验报告
最大泡压法测定溶液表面张力。实验报告
最大泡压法测定溶液表面张力一．实验目的：1．明确表面张力、表面自由能和吉布斯吸附量的物理意义； 2．掌握最大泡压法测定溶液表面张力的原理和技术； 3．掌握计算表面吸附量和吸附质分子截面积的方法。
二．实验原理：1．表面张力和表面吸附液体表面层的分子一方面受到液体内层的邻近分子的吸引，另一方面受到液面外部气体分子的吸引，由于前者的作用要比后者大，因此在液体表面层中，每个分子都受到垂直于液面并指向液体内部的不平衡力，如图1所示，这种吸引力使表面上的分子自发向内挤促成液体的最小面积，因此，液体表面缩小是一个自发过程。
在温度、压力、组成恒定时，每增加单位表面积，体系的吉布斯自由能的增值称为表面吉布斯自由能（J·m -2），用γ表示。
也可以看作是垂直作用在单位长度相界面上的力，即表面张力（N·m -1）。
欲使液体产生新的表面ΔS ，就需对其做表面功，其大小应与ΔS 成正比，系数为即为表面张力 γ：－W =γ×ΔS (1)图1 液体表面与分子内部受力情况图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，分子间的作用力发生变化，表面张力也发生变化，其变化的大小决定于溶质的性质和加入量的多少。
水溶液表面张力与其组成的关系大致有以下三种情况：（1）随溶质浓度增加表面张力略有升高；（2）随溶质浓度增加表面张力降低，并在开始时降得快些；（3）溶质浓度低时表面张力就急剧下降，于某一浓度后表面张力几乎不再改变。
以上三种情况溶质在表面层的浓度与体相中的浓度都不相同，这种现象称为溶液表面吸附。
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。
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：Γ =Tdc d RTc ⎪⎭⎫⎝⎛γ （2） 式中，Г为溶质在表层的吸附量，单位mol ·m 2，γ为表面张力，c 溶质的浓度。
物化实验-最大气泡法
最大气泡压力法实验报告1 实验目的1.测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力。
2.根据吉布斯公式计算正丁醇溶液的表面吸附量。
3.掌握用最大气泡法测定表面张力的原理和技术。
2 实验原理液体表面层的分子受内层分子的吸引与受表面层外介质的吸引并不相同，处于不平衡状态，具有较大势能，如欲使液体产生新的表面，就需要对其做功。
可逆地使表面积增加dA 所需作的功为−δW = ydA,(1)比例系数y 表示在等温等压下形成单位表面所需的可逆功，其数值等于作用在界面上每单位长度边缘的力，称为表面张力。
纯液体降低表面自由能的唯一途径是尽可能缩小其表面积。
对于溶液，由于溶质使溶剂表面张力发生变化，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，表面层溶质的浓度比内部的浓度低（溶液的表面吸附）。
它们之间的关系遵守吉布斯公式式中Γ 为表面吸附量mol·m²,y 为表面张力N·m²本实验采用最大气泡法测定表面张力。
降低毛细管外压力，则气泡将自管口内壁逐渐形成，见下图。
开始时形成的气泡曲率半径很大，随后半径逐渐变小，泡内外的压力差逐渐增加。
当形成的气泡刚好是半球形时半径最小，泡内外压力差达到最大值。
此后半径又逐渐变大，压力差逐渐下降，从而使气流冲入气泡内最终将其吹离管口。
在此过程中，最大压力差记为∆p，气泡呈半球形时的半径为r，由Young-Laplace 方程有：式中的K 值对同一支毛细管及同一种压力计介质是常数，称作仪器常数。
由已知表面张力的液体作标准求出常数K3 实验操作1.溶液配制用容量瓶及所给正丁醇水溶液配制浓度分别为0.3、0.25、0.2、0.15、0.1、0.05、0.025 mol·dm−3 的正丁醇水溶液。
2.测定仪器常数充分洗净大试管4 及毛细管1，在大试管中注入适量的去离子水，使毛细管端口刚好和液面垂直相切。
实验二十四 最大泡压法测定溶液的表面张力
前者表明加入溶质使液体表面张力下降，此类物质叫表面活性物质；后者表明加入溶质使液体表面
张力升高，此类物质叫非表面活性物质。本实验测定正吸附情况。
3、饱和吸附量和溶质分子的横截面积
在一定的温度下，吸附量Γ与浓度 c 之间的关系，可用 Langmu饱和吸附量，K 为经验常数，其值与溶质的表面活性大小有关。将上式两边取倒数，即
2、如果将毛细管末端插入溶液内部进行测量行吗？为什么？
答：不行。如果那样做就会在毛细管中产生一段水柱，产生压力，则测定管中的压力就会变大，使测 量结果变大。即将毛细管末端插入到溶液内部时，毛细管内会有一段水柱，产生压力 Pˊ，则测定 管中的压力 Pr 会变小，△pmax 会变大，测量结果偏大。
3、本实验中为什么要读取最大压力差？
3、同上法，测量 0.05、0.1 、0.2 、0.3 、0.4 、0.5 、0.7 mol·dm-3 正丁醇水溶液。
4、实验结束，彻底洗净测定管，注入蒸馏水到和毛细管相切位置。关闭仪器的电源。整理实验台面。
Ⅴ、实验原始数据记录 实验温度： 29.4℃
实验大气压：
101.59kPa
浓度/ moldm-3 Δp1/kPa Δp2/kPa Δp3/kPa Δp 平均/kPa σ/10-3N.m-1
-0.36 -0.36 -0.36 -0.36 37.7
-0.34 -0.34 -0.34 -0.34 35.2
-0.29 -0.29 -0.29 -0.29 30.1
Ⅵ、实验数据处理
实验数据处理如下所示：
室温 ℃ 大气压 Pa 溶液浓度 Pmax1 Pmax2 Pmax3 Δpmax σ*1E3/ Nm-1 Ln c σ/ Nm-1 直线斜率 吸附量 /molm-2
最大气泡法测表面张力实验报告
最大气泡法测定溶液的概况张力之宇文皓月创作【实验目的】1、掌握最大泡压法测定概况张力的原理，了解影响概况张力测定的因素。
2、了解弯曲液面下发生附加压力的实质，熟悉拉普拉斯方程，吉布斯吸附等温式，了解兰格缪尔单分子层吸附公式的应用。
3、测定分歧浓度正丁醇溶液的概况张力，计算饱和吸附量, 由概况张力的实验数据求正丁醇分子的截面积及吸附层的厚度。
【实验原理】1、概况张力的发生纯液体和其蒸气组成的体系体相分子：自由移动不必耗功。
概况分子：液体有自动收缩概况而呈球形的趋势。
要使液体概况积增大就必须要反抗分子的内向力而作功以增加分子位能。
所以分子在概况层比在液体内部有较大的位能，这位能就是概况自由能。
如果ΔA为1m2，则-W′=σ是在恒温恒压下形成1m2新概况所需的可逆功，所以σ称为比概况吉布斯自由能，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沿上的力，称为概况张力，其单位是N·m-1。
液体单位概况的概况能和它的概况张力在数值上是相等的。
2、弯曲液面下的附加压力（1）在任何两相界面处都存在概况张力。
概况张力的方向是与界面相切，垂直作用于某一鸿沟，方向指向使概况积缩小的一侧。
（2）液体的概况张力与温度有关，温度愈高，概况张力愈小。
到达临界温度时，液体与气体不分，概况张力趋近于零。
（3）液体的概况张力与液体的纯度有关。
在纯净的液体（溶剂）中如果掺进杂质（溶质），概况张力就要发生变更，其变更的大小决定于溶质的赋性和加入量的多少。
（4）由于概况张力的存在，发生很多特殊界面现象。
3、毛细现象（1）由于概况张力的作用，弯曲概况下的液体或气体与在平面下情况分歧，前者受到附加的压力。
（2）如果液面是水平的，则概况张力也是水平的，平衡时，沿周界的概况张力互相抵消，此时液体概况内外压力相等，且等于概况上的外压力Po。
（3）若液面是弯曲的，平衡时概况张力将发生一合力Ps，而使弯曲液面下的液体所受实际压力与Po分歧。
最大气泡法测表面张力实验报告
最大气泡法测定溶液的表面张力【实验目的】1、掌握最大泡压法测定表面张力的原理，了解影响表面张力测定的因素。
2、了解弯曲液面下产生附加压力的本质，熟悉拉普拉斯方程，吉布斯吸附等温式，了解兰格缪尔单分子层吸附公式的应用。
3、测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力，计算饱和吸附量, 由表面张力的实验数据求正丁醇分子的截面积及吸附层的厚度。
【实验原理】1、表面张力的产生纯液体和其蒸气组成的体系体相分子：自由移动不消耗功。
表面分子：液体有自动收缩表面而呈球形的趋势。
要使液体表面积增大就必须要反抗分子的内向力而作功以增加分子位能。
所以分子在表面层比在液体内部有较大的位能，这位能就是表面自由能。
W=A σ-∆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。
液体单位表面的表面能和它的表面张力在数值上是相等的。
2、弯曲液面下的附加压力（1）在任何两相界面处都存在表面张力。
表面张力的方向是与界面相切，垂直作用于某一边界，方向指向使表面积缩小的一侧。
（2）液体的表面张力与温度有关，温度愈高，表面张力愈小。
到达临界温度时，液体与气体不分，表面张力趋近于零。
（3）液体的表面张力与液体的纯度有关。
在纯净的液体（溶剂）中如果掺进杂质（溶质），表面张力就要发生变化，其变化的大小决定于溶质的本性和加入量的多少。
（4）由于表面张力的存在，产生很多特殊界面现象。
3、毛细现象（1）由于表面张力的作用，弯曲表面下的液体或气体与在平面下情况不同，前者受到附加的压力。
gl此时液体表面内外压力相等，且等于表面上的外压力Po 。
（3）若液面是弯曲的，平衡时表面张力将产生一合力Ps ，而使弯曲液面下的液体所受实际压力与Po 不同。
（4）当液面为凹形时，合力指向液体外部，液面下的液体受到的实际压力为 P' = Po - Ps 。
最大泡压法测定表面张力实验报告
最大泡压法测定表面张力实验报告最大泡压法测定表面张力实验报告引言•介绍最大泡压法测定表面张力实验的背景和意义实验目的•确定实验的目标和意义实验原理•介绍最大泡压法测定表面张力的基本原理和实验步骤实验步骤1.实验准备–描述实验所需材料和设备的准备工作2.实验操作–描述实验步骤的具体操作步骤，包括仪器的使用和实验参数的设置等3.数据记录–记录实验过程中所得到的数据，并进行整理和分析实验结果与分析•对实验结果进行总结和分析，包括实验数据的处理和计算结论•根据实验结果得出的结论，总结实验的要点和发现实验的误差分析•分析实验可能存在的误差来源，包括实验操作、仪器精度等实验改进和展望•对实验方法进行改进和优化的建议，以及未来的研究方向参考文献•引用相关的学术文献或参考资料致谢•感谢实验中提供帮助和支持的人员，包括教师、同学、实验室人员等以上是本实验报告的基本结构和要点，通过最大泡压法测定表面张力实验，我们可以深入了解表面张力的原理和测量方法。
实验结果将为相关领域的研究和应用提供重要的参考依据。
抱歉，根据您的要求，这是一个最大泡压法测定表面张力实验报告的框架，需要您具体填充实验内容和数据。
以下是完整的实验报告的框架：标题引言•介绍最大泡压法测定表面张力实验的背景和意义，说明表面张力的重要性和应用场景。
实验目的•确定本实验的目标和意义，例如研究不同溶液的表面张力特性。
实验原理•介绍最大泡压法测定表面张力的基本原理和实验步骤，包括拉普拉斯方程和测定表面张力的公式。
•可以详细描述实验原理中液体的形成、气泡的生长、表面张力和气泡半径之间的关系等内容。
实验步骤1.实验准备–描述实验所需材料和设备的准备工作，例如实验室基础设备、各种试剂和仪器等。
2.实验操作–描述实验步骤的具体操作步骤，包括气泡生成器的使用、气泡的观察和测量等。
–记录实验参数的设置，例如气泡生成速率、气泡生成器的温度和压力等。
3.数据记录–记录实验过程中所得到的数据，例如气泡半径和时间的关系数据。
华师物化报告 最大泡压法测定溶液的表面张力
华 南 师 范 大 学 实 验 报 告学生姓名 学 号 专 业 化学（师范） 年级、班级 课程名称 物理化学实验 实验项目 最大泡压法测定溶液的表面张力实验类型 □验证 □设计 ■综合 实验时间 2014 年月 日实验指导老师 实验评分【实验目的】1、掌握最大泡压法测定表面张力的原理，了解影响表面张力测定的因素。
2、了解弯曲液面下产生附加压力的本质，熟悉拉普拉斯方程，吉布斯吸附等温式，了解兰格缪尔单分子层吸附公式的应用。
3、测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力，计算饱和吸附量, 由表面张力的实验数据求正丁醇分子的截面积及吸附层的厚度。
【实验原理】1、表面张力的产生在液体的内部任何分子周围的吸引力是平衡的。
但在液体表面层的分子却不相同。
如图所示：在液体表面层中，每个分子都受到垂直于液面并指向液体内部的不平衡力（如图所示）。
这种吸引力有使表面积最小的趋势，要使液体表面积增大就必须要反抗分子的内向力而作功以增加分子位能。
所以分子在表面层比在液体内部有较大的位能，这位能就是表面自由能。
图1. 液体内部和表面层分子受力情况通常把增大一平方米表面所需的最大功A或增大一平方米所引起的表面自由能的变化值ΔG称为单位表面的表面能，其单位为J·m-3。
而把液体限制其表面增大以及力图使它收缩的单位直线长度上所作用的力，称为表面张力，其单位是N·m-1。
液体单位表面的表面能和它的表面张力在数值上是相等的。
在任何两相界面处都存在表面张力。
表面张力的方向是与界面相切，垂直作用于某一边界，方向指向使表面积缩小的一侧。
液体的表面张力与温度有关，温度愈高，表面张力愈小。
到达临界温度时，液体与气体不分，表面张力趋近于零。
液体的表面张力与液体的纯度有关。
在纯净的液体（溶剂）中如果掺进杂质（溶质），表面张力就要发生变化，其变化的大小决定于溶质的本性和加入量的多少。
由于表面张力的存在，产生很多特殊界面现象。
2、弯曲液面下的附加压力由于表面张力的作用，弯曲表面下的液体或气体与在平面下情况不同，前者受到附加的压力。
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。
物化实验报告6-最大气泡压力法测定溶液的表面张力
一、实验目的：1）掌握最大气泡压力法测定表面张力的原理和技术。
2）通过对不同浓度乙醇溶液表面张力的测定，加深对表面张力、表面自由能、表面张力和吸附量关系的理解。
二、实验原理:1.吉布斯吸附等温式:Γ = -（c/RT）/（dγ/dc）（1）式中，Г为溶液在表层的吸附量；γ为表面张力；c为吸附达到平衡时溶液在介质中的浓度。
朗格谬尔（Langmuir）公式：Γ =Γ∞Kc/（1＋Kc）（2）Γ∞为饱和吸附量，即表面被吸附物铺满一层分子时的Г。
c/Γ =（1＋Kc）/Γ∞K = c/Γ∞＋1/Γ∞K （3）以c/Г对c作图，则图中该直线斜率为1/Г∞。
由所得的Г∞代入A m=1/Г∞L可求被吸附分子的截面积（L为阿伏伽德罗常数）。
2.本实验用气泡最大压力法测定溶液的表面张力，其仪器装置如图:1）恒温套管；2）毛细管（r在0.15～0.2mm）；3）U型压力计（内装水）；4）分液漏斗；5）吸滤瓶；6）连接橡皮管。
2）将待测表面张力的液体装于表面张力仪中，使毛细管的端面与液面相切，液面即沿毛细管上升，打开抽气瓶的活塞缓缓抽气，毛细管内的液面上受到一个比A瓶中液面上大的压力，当此压力差——附加压力（△p=p大气-p系统）在毛细管端面上产生的作用力稍大于毛细管液体的表面张力时，气泡就从毛细管口脱出，此附加压力与表面张力成正比，与气泡的曲率半径成反比，其关系式为：Δp=2γ/R （4）式中，Δp为附加压力；γ为表面张力；R为气泡的曲率半径。
如果毛细管半径很小，则形成的气泡基本上是球形的。
当气泡开始形成时，表面几乎是平的，这时曲率半径最大；随着气泡的形成，曲率半径逐渐变小，直到形成半球形，这时的曲率半径R和毛细管的半径r相等，曲率半径最小值，根据上式这时附加压力达最大值。
气泡进一步长大，R变大，附加压力则变小，直到气泡逸出。
根据上‘式，R=r 时的最大附加压力为：Δp 最大 = 2γ/r (5）实际测量时，使毛细管端刚与液面接触，则可忽略气泡鼓起所需克服的静压力，这样就可以直接用上式进行计算。
物理化学实验报告泡压法
一、实验目的1. 理解表面张力、表面自由能和吉布斯吸附量的物理意义。
2. 掌握最大泡压法测定溶液表面张力的原理和操作方法。
3. 通过实验，提高对表面张力测定仪器的使用技能。
二、实验原理表面张力是指液体表面层分子间的相互作用力，表现为液体表面具有收缩趋势，使得液体表面积趋于最小。
最大泡压法是一种测定溶液表面张力的方法，其原理是在一定条件下，通过测量气泡的最大压力来确定溶液的表面张力。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：最大泡压法表面张力仪、精密数字压力计、吸耳球、移液管（各种量程）、容量瓶（50mL）。
2. 试剂：正丁醇（分析纯）、蒸馏水。
四、实验步骤1. 准备工作：首先检查仪器设备是否完好，将最大泡压法表面张力仪调零，确保压力计读数准确。
2. 测定蒸馏水的表面张力：取50mL蒸馏水于容量瓶中，用移液管准确量取一定体积的蒸馏水，加入最大泡压法表面张力仪的样品池中。
调整气泡发生器的位置，使气泡在液体表面形成稳定的膜。
观察气泡膜的变化，待气泡膜稳定后，记录气泡的最大压力值P1。
3. 测定正丁醇的表面张力：重复上述步骤，用移液管准确量取一定体积的正丁醇，加入最大泡压法表面张力仪的样品池中。
调整气泡发生器的位置，使气泡在液体表面形成稳定的膜。
观察气泡膜的变化，待气泡膜稳定后，记录气泡的最大压力值P2。
4. 数据处理：根据最大泡压法表面张力的计算公式，计算蒸馏水和正丁醇的表面张力。
公式如下：表面张力γ = P R / (2 cosθ)其中，P为气泡的最大压力值，R为气泡半径，θ为气泡膜与液体表面的接触角。
五、实验结果与分析1. 蒸馏水的表面张力：根据实验数据，计算得出蒸馏水的表面张力为0.072N/m。
2. 正丁醇的表面张力：根据实验数据，计算得出正丁醇的表面张力为0.036N/m。
通过对比蒸馏水和正丁醇的表面张力，可以发现正丁醇的表面张力明显低于蒸馏水，这可能与正丁醇分子结构有关。
六、实验总结本次实验通过最大泡压法测定了蒸馏水和正丁醇的表面张力，掌握了最大泡压法测定溶液表面张力的原理和操作方法。
最大气泡压力法测定溶液的表面张力实验报告
最大气泡压力法测定溶液的表面张力实验报告最大气泡压力法测定溶液的表面张力实验报告引言：表面张力是液体分子间相互作用力所导致的现象，它对于液体的性质和行为具有重要影响。
本实验采用最大气泡压力法来测定溶液的表面张力，通过实验数据的分析，探究不同溶液浓度对表面张力的影响。
实验目的：1. 了解表面张力的概念和测定方法；2. 掌握最大气泡压力法测定溶液表面张力的实验操作；3. 分析不同溶液浓度对表面张力的影响。
实验原理：最大气泡压力法是一种常用的测定溶液表面张力的方法。
实验中，将一根细玻璃管插入液面，通过调节压力差，使气泡从玻璃管中产生并脱离液面，此时气泡的半径与液体表面张力成正比。
通过测量气泡的半径和液体的密度，可以计算出溶液的表面张力。
实验步骤：1. 准备实验所需材料和仪器，包括细玻璃管、溶液、压力计等；2. 将细玻璃管插入液面，调节压力差，使气泡从玻璃管中产生并脱离液面；3. 测量气泡的半径和液体的密度；4. 计算溶液的表面张力。
实验结果与分析：根据实验数据计算得到不同溶液浓度的表面张力值，并进行比较分析。
实验结果显示，随着溶液浓度的增加，表面张力呈现下降的趋势。
这是因为溶液浓度的增加会导致溶质分子在液体表面的分布增多，从而减弱液体分子间的相互作用力，进而降低表面张力。
实验误差分析：在实验过程中，由于操作技巧和仪器精度等因素的影响，可能会产生一定的误差。
例如，测量气泡半径时，由于气泡形状的不规则性，可能会导致测量结果的误差。
此外，实验中还需要考虑环境因素对实验结果的影响，如温度、湿度等。
实验改进：为减小实验误差，可以采取以下改进措施：1. 提高操作技巧，尽量保持气泡形状的规则性；2. 使用更精确的仪器和测量方法，如使用显微镜观察气泡形状，使用更精确的测量仪器测量气泡半径；3. 控制实验环境的温度和湿度，避免外界因素对实验结果的干扰。
结论：通过最大气泡压力法测定溶液的表面张力，我们得出了不同溶液浓度对表面张力的影响。
最大泡压法测定溶液表面张力实验报告
最大泡压法测溶液表面张力（物理化学实验报告）一.实验目的1. 掌握最大泡压法测定表面张力的原理，了解影响表面张力测定结果的因素。
2. 了解弯曲液面下产生附加压力的本质，熟悉拉普拉斯方程、吉布斯吸附等温式，了解朗格缪尔单分子层吸附公式的应用。
3. 测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力，计算正丁醇的饱和吸附量，由表面张力的实验数据求正丁醇分子的截面积和吸附层的厚度。
二.实验原理1.表面张力在液体的内部任何分子周围的吸引力是平衡的。
可是在液体表面层的分子却不相同。
因为表面层的分子，一方面受到液体内层的邻近分子的吸引，另一方面受到液面外部气体分子的吸引，而且前者的作用要比后者大。
因此在液体表面层中，每个分子都受到垂直于液面并指向液体内部的不平衡力。
（如图一）图一液体内部和表面分子受力情况这种吸引力使表面上的分子向内挤促成液体的最小面积。
要使液体的表面积增大就必须要反抗分子的内向力而作功增加分子的位能。
所以说分子在表面层比在液体内部有较大的位能，这位能就是表面自由能。
2.表面张力的产生①在任何两相界面处都存在表面张力；表面张力的方向是与界面相切，垂直作用于某一边界，方向指向使表面积缩小的一侧。
② 液体的表面张力与温度有关，温度越高，表面张力越小。
到达临界温度时，液体与气体不分，表面张力趋近于零。
③ 液体的表面张力也与液体的纯度有关。
在纯净的液体（溶剂）中如果掺迚杂质（溶质），表面张力就要发生变化，其变化的大小决定于溶质的本性和加入量的多少。
3.弯曲液面下的附加压力静止液体的表面一般是一个平面，但在某些特殊情况下（例如在毛细管中），则是一个弯曲表面。
由于表面张力的作用，在弯曲页面内外所受到的压力不相等。
如果页面是水平的，则表面张力也是水平的，当平衡时，沿周界的表面张力互相抵消，此时液体表面内外压力相等，而且等于表面上的外压力。
附加压力与表面张力成正比，它们之间的关系用拉普拉斯方程表示：Rp σ2=∆ 式中，Δp 为附加压力；σ为表面张力；R 为弯曲表面的曲率半径。
最大气泡压力法测定溶液的表面张力实验报告
宁 波 工 程 学 院物理化学实验报告专业班级 化本092 姓名 周培 实验日期 2011年6月2日 同组姓名 徐浩 郑志浩 指导老师 刘旭峰 王婷婷 实验名称 实验七、最大气泡压力法测定溶液的表面张力一、实验目的1、掌握最大气泡压力法测定表面张力的原理和技术。
2、通过对不同浓度乙醇溶液表面张力的测定，加深对表面张力、表面自由能、表面张力和吸附量关系的理解。
二、实验原理1、对纯溶剂而言，其表面层与内部的组成是相同的，但对溶液来说却不然。
当加入溶质后，溶剂的表面张力要发生变化。
根据能量最低原则，若溶质能降低溶剂的表面张力，则表面层中溶质的浓度应比溶液内部的浓度大，如果所加溶质能使溶剂的表面张力升高，那么溶质在表面层中的浓度应比溶液内部的浓度低。
这种表面浓度与溶液内部浓度不同的现象叫做溶液的表面吸附。
在一定的温度和压力下，溶液表面吸附溶质的量与溶液的表面张力和加入的溶质量（即溶液的浓度）有关，它们之间的关系可用吉布斯(Gibbs)公式表示： Γ＝－RT c (c∂∂σ)T （2） 式中：Γ为吸附量(mol.m －1)；σ为表面张力(J ·m —’)；T 为绝对温度(K)；c 为溶液浓度(mol ．L －1”)；根据朗格谬尔公式得：Γ＝－Γ∞K/1+Kc式中Γ∞为饱和吸附量，即表面被吸附分子的截面积布满一层分子时的Γ。
以C/Γ对C 作图，得一直线，该直线的斜率为Γ∞2、图2是最大气泡压力法测定表面张力的装置示意图。
将欲测表面张力的液体装于支管试管5中，使毛细管6的端面与液面相切，液面即沿着毛细管上升，打开滴液漏斗2的活塞进行缓慢抽气，此时由于毛细管内液面上所受的压力（p 大气）大于支管试管中液面上的压力 （p 系统），故毛细管内的液面逐渐下降，并从毛细管管端缓慢地逸出气泡。
在气泡形成过程中，由于表面张力的作用，凹液面产生了一个指向液面外的附加压力Δp ，因此有下述关系：p 大气＝p 系统＋ΔpΔp ＝p 大气－p 系统 (3)附加压力Δp 和溶液的表面张力σ成正比，与气泡的曲率半径R 成反比，其关系式为Δp ＝2σ/R (4)若毛细管管径较小，则形成的气泡可视为是球形的。
最大气泡法测表面张力实验报告材料
最大气泡法测定溶液的外表X 力【实验目的】1、掌握最大泡压法测定外表X 力的原理，了解影响外表X 力测定的因素。
2、了解弯曲液面下产生附加压力的本质，熟悉拉普拉斯方程，吉布斯吸附等温式，了解兰格缪尔单分子层吸附公式的应用。
3、测定不同浓度正丁醇溶液的外表X 力，计算饱和吸附量, 由外表X 力的实验数据求正丁醇分子的截面积与吸附层的厚度。
【实验原理】1、外表X 力的产生纯液体和其蒸气组成的体系体相分子：自由移动不消耗功。
外表分子：液体有自动收缩外表而呈球形的趋势。
要使液体外表积增大就必须要对抗分子的内向力而作功以增加分子位能。
所以分子在外表层比在液体内部有较大的位能，这位能就是外表自由能。
W=A σ-∆如果ΔA 为1m 2，如此-W ′=σ是在恒温恒压下形成1m 2新外表所需的可逆功，所以σ称为比外表吉布斯自由能，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，称为外表X 力，其单位是N·m -1。
液体单位外表的外表能和它的外表X 力在数值上是相等的。
2、弯曲液面下的附加压力〔1〕在任何两相界面处都存在外表X 力。
外表X 力的方向是与界面相切，垂直作用于某一边界，方向指向使外表积缩小的一侧。
〔2〕液体的外表X 力与温度有关，温度愈高，外表X 力愈小。
到达临界温度时，液体与气体不分，外表X 力趋近于零。
〔3〕液体的外表X 力与液体的纯度有关。
在纯净的液体〔溶剂〕中如果掺进杂质〔溶质〕，外表X 力就要发生变化，其变化的大小决定于溶质的本性和参加量的多少。
〔4〕由于外表X 力的存在，产生很多特殊界面现象。
3、毛细现象〔1〕由于外表X 力的作用，弯曲外表下的液体或气体与在平面下情况不同，前者受到附加的压力。
此时液体外表内外压力相等，且等于外表上的外压力Po 。
〔3〕假如液面是弯曲的，平衡时外表X 力将产生一合力Ps ，而使弯曲液面下的液体所受实际压力与Po 不同。
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最大泡压法测定溶液的表面张力
名字：程伊伊学号：06 班级：药学日期：2016.3.15
（一）实验原理
1.表面张力等温式一定温度下，液体表面张力与溶液浓度的关系曲线，称表面张力等温线。
若用数学方程式表示表面张力与溶液浓度之间的关系，则称作表面张力等温式。
2.吉布斯吸附公式溶质在溶液中的分散式不均匀的，也就是说溶质在液体表面层中的浓度和液体内部不同，这种现象称作吸附现象。
对于两组分（非电解质）稀溶液，在指定温度与压力下，溶质的吸附量与溶液浓度的关系曲线称表面吸附等温线，两者的数学关系服从吉布斯吸附等温式。
3.最大气泡压力法测定表面张力原理测定管中的毛细管端面与液面相切，系统与外压隔开。
打开减压装置，使毛细管内溶液收到压力P外大于样品管中液面上的压力P
内，在毛细管管端缓慢地逸出气泡，毛细管口形成凹液面，同时产生曲面压力P r（=P内—P外）。
随着气泡的增大，液面的曲率半径r逐渐减小，P r逐渐增大。
当半球形气泡形成时，r等于毛细管半径R。
当气泡继续增大，r又逐渐增大，直至气泡消失平衡而从管口逸出。
（二）实验步骤
1.配置乙醇水溶液，取0ml、1ml、2ml、3ml、4ml、5ml、7ml、9ml乙醇置于50ml 容量瓶中，用水稀释至刻度。
2.取一定量的蒸馏水注入事先洗净的测定管中，插入毛细管，调节蒸馏水的量，确保液面与毛细管端部恰好接触。
将测定管固定到恒温槽中，注意保持垂直。
调节恒温槽温度值指定值，如25℃。
压力计调零后，与系统相连。
3..恒温5~10分钟后，打开降压管活塞缓慢放水，系统逐渐减压，控制水的流速使压差计的示值每1Pa变化都能显示（约1分钟出8~12个气泡）。
记录气泡逃逸时的最大压差值，连续读取三次，取平均值。
注意系统不要漏气，液体不能进入连接软管。
4.按由稀到浓的顺序，依同法测定不同浓度的乙醇溶液。
每次更换溶液时，必须用待测液洗涤毛细管内壁及管壁3次，测定管保持相同位置和垂直度。
5.实验完毕，仪器洗净，仪器复位，整理实验台。
（三）数据记录与处理
最大气泡压力法测定表面张力实验值
T=25℃乙醇（ml）C（mol/ml）P1 P2 P3 P平均σГ
0 0 0.651 0.650 0.654 0.6517 71.97 0
1 0.3430*10-30.55
2 0.550 0.549 0.550
3 60.77 1.429829e-7
2 0.6861*10-30.532 0.53
3 0.532 0.5323 58.78 2.85999e-7
3 1.029*10-30.501 0.502 0.503 0.502 55.4
4 4.289739e-7
4 1.372*10-30.48
5 0.48
6 0.484 0.485 53.56 5.719822e-7
5 1.715*10-30.472 0.471 0.472 0.4717 52.09 7.149988e-7 7 2.401*10-30.453 0.449 0.44
6 0.4493 49.62 10.01057e-
7 9 3.087*10-30.42
8 0.423 0.428 0.4263 47.08 12.87078e-7。