最大气泡压力法测定溶液的表面张力实验报告
气泡最大压力法测定溶液的表面张力实验报告
气泡最大压力法测定溶液的表面张力实验报告以气泡最大压力法测定溶液的表面张力实验报告摘要：本实验使用气泡最大压力法测定了不同浓度的溶液的表面张力，并通过实验结果分析了溶液浓度对表面张力的影响。
实验结果显示，溶液浓度增加会导致表面张力降低，这与理论预期相符。
通过本实验可以深入理解溶液表面张力的概念及其与溶液浓度的关系。
引言：表面张力是液体分子间相互作用力在液体表面上形成的一种现象，也是液体表面的一种性质。
溶液表面张力的测定对于研究溶液性质及其应用具有重要意义。
本实验采用气泡最大压力法测定溶液的表面张力，该方法简便易行且结果准确可靠。
实验原理：气泡最大压力法是一种测定液体表面张力的常用方法。
根据拉普拉斯方程，液体表面的压差与表面张力成反比。
在实验中，将一根细管浸入溶液中，通过控制管内气体的流速和压力，使气泡在液体表面形成并随后破裂。
通过测量破裂气泡的直径和压力，可以计算出液体的表面张力。
实验步骤：1. 准备工作：清洗实验仪器，准备好不同浓度的溶液。
2. 调整实验仪器：调整细管的位置和角度，使其与溶液表面平行，并确保气泡能够顺利形成和破裂。
3. 开始实验：通过控制气体流速和压力，使气泡在液体表面形成并破裂。
4. 测量数据：记录气泡破裂时的压力和直径，重复实验多次以提高数据的准确性。
5. 处理数据：根据实验数据计算出不同浓度溶液的表面张力，并绘制表面张力与浓度的关系曲线。
实验结果与分析：根据实验数据计算得到不同浓度溶液的表面张力，并绘制出表面张力与浓度的关系曲线。
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。
这是因为溶质分子在液体表面上的存在会减弱液体分子间的相互作用力，从而导致表面张力降低。
这一结果与理论预期相符。
结论：本实验使用气泡最大压力法成功测定了不同浓度溶液的表面张力，并发现溶液浓度对表面张力有影响。
实验结果表明，溶液浓度增加会导致表面张力降低。
这一实验结果对于深入理解溶液表面张力的概念及其与溶液浓度的关系具有重要意义。
实验二十一 溶液表面张力的测定——最大气泡压力法
实验二十一溶液表面张力的测定—最大气泡压力法 一、实验目的1.用最大气泡法测定不同浓度乙醇溶液的表面张力。
2.了解表面张力的性质、表面自由能的意义, 以及表面张力和吸附的关系。
3.学会镜面法作切线的方法。
三、实验原理L 用本法测定[乙醇, 水]溶液的数据对[ ,c], 作图将C 一 曲线在不同浓度的斜率 代入吉布斯等温吸附式:T c RT c )(∂∂-=Γσ求出相应的吉布斯吸附量c Γ 按Lanbmuir 等温吸附变形公式:∞∞Γ+Γ=Γc c α1以 直线斜率 求出饱和吸附量 , 进而得出乙醇分子横截面积S 和分子长度 , 结合直线截距得出吸附系数 :1)(-∞=Γβtg..以上各式中, c 为浓度;T 为绝对温度(K); 为表面张力(N/... 为吉布斯吸附量(mol/m... M 为溶质摩尔质量; 为溶质密度(kg/m... S 为分子截面积(m(/分子); 为分子长(m); 为吸附(平衡)常数;NA 为阿氏常数(6.00..1023Mol-1);R 为气体常数(8.314J/mol ·K)。
为了求以上参数, 关键是测 。
2.表面张力即界面张力, 矢量。
源于凝聚相界面分子受力不平衡, 意为相界面的单位长度收缩力。
也是在各对应条件下凝聚系表面相的热力学强度性质, 如恒温、恒压下扩大单位表面积所需的可逆功, 故亦称比表面自由烩, SI单位[J/m2 }。
与凝聚相和表面共存接触相种类有关(如无说明, 通常指定被凝聚相饱和了的空气为共存接触相), 还与T, p有关, 与凝聚相纯度和杂质种类有关。
浓度升高, 溶液的有增有减, 随溶质、溶剂而异, 表面活性剂分子是两亲分子, 它们的水溶液随浓度升高先剧降, 后微升, 再渐趋恒定。
随c而变的本质是溶液表面相浓度对体相浓度的偏离, 此现象称为表面吸附。
表面吸附量r与浓度有关, 用吉布斯等温吸附式(1)求出, 为一c曲线在指定浓度的斜率。
<0, >0为正吸附, 表面浓度较体浓度为高, 达饱和吸附时, 趋于饱和吸附量, 此时两亲分子在溶液表面处于高度有序的竖立密集, 形成单分子膜。
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实验报告最大泡压法测定溶液表面张力实验报告一．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图1 液体表面与内部分子受力情况图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 x S (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，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：= -（2）式中，Г为溶质在表层的吸附量，单位mol·m2，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。
溶液表面张力的测定实验报告
溶液表面张力的测定实验报告一、实验目的1、掌握最大气泡压力法测定溶液表面张力的原理和方法。
2、测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力，计算表面吸附量和表面活性剂分子的横截面积。
3、了解表面张力与溶液浓度之间的关系，加深对表面化学基本概念的理解。
二、实验原理1、表面张力在液体内部，每个分子都受到周围分子的吸引力，合力为零。
但在液体表面，分子受到指向液体内部的合力，使得液体表面有自动收缩的趋势。
要增大液体的表面积，就需要克服这种内聚力而做功。
在温度、压力和组成恒定时，增加单位表面积所做的功即为表面张力，用γ表示，单位为 N·m⁻¹或 mN·m⁻¹。
2、最大气泡压力法将毛细管插入待测液体中，缓慢打开滴液漏斗的活塞，让体系缓慢减压。
当压力差在毛细管端产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时，气泡就会从毛细管口逸出。
此时，气泡内外的压力差最大，这个最大压力差可以通过 U 型压力计测量得到。
根据拉普拉斯方程：＼（＼Delta p ＝＼frac{2\gamma}｛r}＼）其中，＼（＼Delta p\）为最大压力差，＼（r\）为毛细管半径，＼（＼gamma\）为液体的表面张力。
对于同一根毛细管，＼（r\）是定值。
只要测出\（＼Delta p\），就可以算出液体的表面张力\（＼gamma\）。
3、表面吸附与吉布斯吸附等温式在一定温度下，溶液的表面张力随溶液浓度的变化而变化。
当溶质能降低溶剂的表面张力时，溶质在表面层中的浓度比溶液内部大，称为正吸附；反之，当溶质能升高溶剂的表面张力时，溶质在表面层中的浓度比溶液内部小，称为负吸附。
吉布斯吸附等温式为：＼（＼Gamma ＝＼frac{1}｛RT}＼frac{d\gamma}｛dC}＼）其中，＼（＼Gamma\）为表面吸附量（单位：mol·m⁻²），＼（R\）为气体常数（＼（8314 J·mol⁻¹·K⁻¹\）），＼（T\）为绝对温度，＼（C\）为溶液浓度，＼（＼frac{d\gamma}｛dC}＼）为表面张力随浓度的变化率。
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。
最大泡压法实验报告
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。
最大气泡法测表面张力实验报告
最大气泡法测表面张力实验报告一、实验目的1、掌握最大气泡法测定表面张力的原理和方法。
2、学会使用数字微压差测量仪测量微小压力差。
3、测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力，计算表面吸附量和表面活性剂分子的横截面积。
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。
然而，在液体表面，分子受到指向液体内部的合力，导致液体表面有自动收缩的趋势。
要使液体表面增大就必须要克服这种向内的合力而做功，所做的功转化为表面能储存在液体表面。
在温度、压力和组成恒定时，表面张力与表面积的增量成正比，比例系数即为表面张力。
2、最大气泡法将毛细管垂直插入液体中，液体表面张力会对毛细管中的气泡产生附加压力。
当气泡从毛细管下端缓慢逸出时，所受到的压力差最大。
根据拉普拉斯方程，附加压力与表面张力及气泡曲率半径之间的关系为：＼（＼Delta p ＝＼frac{2\gamma}｛r}＼）其中，＼（＼Delta p\）为附加压力，＼（＼gamma\）为表面张力，＼（r\）为气泡的曲率半径。
当气泡为半球形时，曲率半径\（r\）等于毛细管半径\（r_{毛}＼），此时附加压力最大。
通过数字微压差测量仪测量出最大附加压力\（＼Delta p_{max}＼），即可求得表面张力\（＼gamma\）。
3、表面吸附量和横截面积根据吉布斯吸附等温式：＼（＼Gamma ＝＼frac{c}｛RT}＼frac{d\gamma}｛dc}＼）其中，＼（＼Gamma\）为表面吸附量，＼（c\）为溶液浓度，＼（R\）为气体常数，＼（T\）为热力学温度。
通过测定不同浓度溶液的表面张力，以\（＼gamma\）对\（c\）作图，求得曲线某一点的斜率\（＼frac{d\gamma}｛dc}＼），即可计算出表面吸附量\（＼Gamma\）。
假设表面活性剂在溶液表面是紧密排列的单分子层，每个分子的横截面积为\（A\），则：＼（A ＝＼frac{1}｛L\Gamma}＼）其中，＼（L\）为阿伏伽德罗常数。
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-∆ 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。
（2）如果液面是水平的，则表面张力也是水平的，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，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。
实验七-最大气泡压力法测定溶液的表面张力
宁波工程学院物理化学实验报告实验名称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、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循吉布斯吸附等温式：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。
根据朗格谬尔（Langmuir）公式：Γ =Γ∞Kc/（1＋Kc）②Γ∞为饱和吸附量，即表面被吸附物铺满一层分子时的Γ∞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所示：图1、最大气泡压力法测量表面张力的装置示意图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。
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），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。
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。
当将其它参数合并为常数K时，则上式变为：γ=KΔP最大⑥式中仪器常数K可用已知表面张力的标准物质测得。
最大气泡法测定液体的表面张力实验报告
最大气泡法测定液体的表面张力实验报告一、实验目的通过最大气泡法测定液体的表面张力，了解表面张力与液体性质之间的关系，为实际应用提供依据。
二、实验原理最大气泡法是一种通过测量气泡在液体表面形成时的最大压力差来计算液体表面张力的方法。
当气泡从液体内部逸出时，会受到液体表面张力的作用。
当气泡逐渐增大时，其受到的表面张力也会逐渐增大，直到达到一个平衡状态，此时的气泡即为最大气泡。
通过测量最大气泡时的压力差，可以计算出液体的表面张力。
三、实验步骤准备实验器材：最大气泡仪、液体样品、滴管、恒温水浴、支架等。
将最大气泡仪置于支架上，调整至水平状态。
用滴管向最大气泡仪内加入适量液体样品。
开启恒温水浴，保持水温稳定。
观察并记录气泡的形成过程，当气泡达到最大时，记录此时的电压差。
重复实验，至少进行三次，取平均值作为最终结果。
四、实验结果以下为实验结果数据表：五、实验总结通过最大气泡法测定液体的表面张力，我们得到了不同液体的表面张力数据。
从实验结果可以看出，不同液体的表面张力存在差异。
其中，水的表面张力最高，蜂蜜次之，牛奶和醋的表面张力相对较低。
这可能与液体的分子结构、极性等因素有关。
此外，我们还发现实验结果的重复性较好，说明该方法具有较高的精度和可靠性。
通过本实验，我们不仅了解了不同液体的表面张力，还掌握了一种实用的测量方法。
这对于实际应用中涉及液体表面张力的问题具有重要的指导意义。
例如，在工业生产中，可以通过调整液体的表面张力来改善产品的性能；在生物学领域，了解液体的表面张力有助于研究细胞与环境之间的相互作用等。
因此，本实验具有一定的实用价值和应用前景。
实验十一最大气泡法测定溶液的表面张力报告
的最大压力差。
11.6 数据记录及处理
(一)实验数据
11.6.1 正丁醇溶液的配制
表 1. 正丁醇溶液的配制 室温 25.00 ℃；实验温度 30.00 ℃；大气压 96.18 kPa
100ml 容量瓶
1#
2#
3#
4#
5#
6#
7#
8#
V 正丁醇/ml
0.2000 0.5000 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500
(二)实验数据
11.5.1 乙醇溶液的配制
表 1. 乙醇溶液的配制 室温 25.00 ℃；实验温度 30.00 ℃；大气压 96.18 kPa
容量瓶编号
1#
2#
3#
4#
5#
6#
7#
8#
m 乙醇/g
4.288 8.914 11.18 18.02 24.39 30.18 34.96 44.38
7
8
4
6
6
8只
数字式微压差测量仪
1台
烧杯(200mL)
1只
洗耳球
1个
移液管
1支
滴管
1支
正丁醇（分析纯）
10.4 实验步骤
11.4.1 将仪器洗涤干净并按图Ⅱ-11-1 装置。对需干燥的仪器作干燥处理。
11.4.2 调节恒温为 30℃。
11.4.3 正丁醇溶液配制：分别准确配制 0.02、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、
(11.7) (11.8)
若用同一根毛细管，对两种具有表面张力为 σ1 和 σ2 的液体而言，则有下列关系：
σ1=σ2p1/p2=Kp1 式中 K 为仪器常数。
气泡最大压力法测定溶液的表面张力实验报告
气泡最大压力法测定溶液的表面张力实验报告实验目的：通过气泡最大压力法测定溶液的表面张力，了解表面张力的概念和影响因素。
实验原理：气泡最大压力法是一种测定液体表面张力的方法。
当气泡在液体表面吸附时，空气和液体之间的表面张力使得气泡表面产生压力。
随着气泡的增大，表面张力也会增大，当气泡增大到一定大小时，表面张力将无法支持气泡继续增大而使气泡破裂。
这个时候，气泡的最大直径对应着液体的表面张力大小。
实验步骤：1.准备实验器材：气泡压力计、毛细管、洗涤瓶、滴管、等量筒、称量器等。
2.实验前准备：将需要测定的液体放入等量筒中，加入适量的去离子水混合均匀，然后将等量筒称量，记录液体的质量。
3.制备毛细管：将毛细管烤制成圆形并将两端磨平。
4.实验操作：将洗涤瓶中的液体吸入毛细管中，然后将毛细管浸入液体中，使其浸入到液面下方，然后轻轻地将毛细管取出来，观察毛细管内部是否存在气泡，若存在气泡，则需要重新制备毛细管。
5.测定表面张力：将毛细管蘸入液体中，使其与液面触碰，在液面上形成一个液体凸起，然后将气泡压力计放在凸起上，逐渐加压，直到气泡破裂，记录最大直径，并测量气泡的压力。
6.实验数据处理：根据测得的气泡最大直径和压力值，计算出液体的表面张力值。
实验结果：通过气泡最大压力法测定，得到液体的表面张力值为x N/m。
实验分析：根据实验数据分析得知，液体的表面张力受到多种因素的影响，如温度、溶液浓度、表面活性剂的种类和浓度等。
在相同的温度下，溶液的表面张力随溶液浓度的增加而增加。
表面活性剂可降低液体的表面张力，增加液体的润湿性。
实验总结：本实验通过气泡最大压力法测定溶液的表面张力，达到了目标，并深入了解了表面张力的概念和影响因素。
同时，也提高了实验操作的技能和实验数据分析的能力。
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液体的表面张力
实验七 最大气泡压力法测定液体的表面张力一、实验目的1、用最大气泡法测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力，计算溶液表面吸附量、被吸附分子的截面积和吸附层厚度。
2、掌握最大气泡法测定溶液表面张力的原理和技术。
二、实验原理一定温下纯液体的表面张力σ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。
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 σ∂⎛⎞Γ=−⎜⎟∂⎝⎠ 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0T C σ∂⎛⎞<⎜⎟∂⎝⎠时，Г>0称为正吸附；当0TC σ∂⎛⎞>⎜⎟∂⎝⎠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. 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。
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。
以σ对C 作图，可得到σ-C 曲线，从图可以看出，在开始时随浓度增加，σ迅速下降，以后变化趋缓。
被吸附的分子在界面上的排列图 表面张力和浓度关系图在曲线上任选一点a 作切线，即可得到该点所对应浓度的斜率TZ C C σ∂⎛⎞=−⎜⎟∂⎝⎠ 再由TC Z RTC RT σ∂⎛⎞Γ=−=⎜⎟∂⎝⎠ 求出不同浓度下的吸附量Γ。
据朗格谬尔(Langmuir)吸附公式:以C/Г对C 作图，得一直线，该直线的斜率为1/∞Γ。
最大气泡法测表面张力实验报告
最大气泡法测表面张力实验报告实验目的，通过使用最大气泡法，测量液体的表面张力，并分析实验结果。
实验仪器与试剂，实验仪器包括玻璃管、毛细管、水槽、滴定管等；试剂为蒸馏水和其他待测液体。
实验原理，最大气泡法是通过在液体表面形成一个最大的气泡，利用气泡的体积和压强来计算液体的表面张力。
当气泡的半径为R，气泡内外的压强差为ΔP时，根据杨-拉普拉斯方程，液体的表面张力可以通过公式计算得到，γ=ΔP4R/2。
实验步骤：1. 将玻璃管插入水槽中，用毛细管吸取待测液体，使毛细管口与玻璃管相连。
2. 将毛细管浸入液体中，使其形成一个气泡，并记录气泡的直径。
3. 用滴定管向气泡中注入气体，直至气泡变得很大，但不会破裂。
4. 测量气泡的直径和注入气体的体积。
5. 根据实验数据计算液体的表面张力。
实验数据记录与处理：实验一，蒸馏水。
气泡直径，2mm。
注入气体体积，5ml。
实验二，甲醇。
气泡直径，3mm。
注入气体体积，7ml。
实验结果分析：根据实验数据计算得到蒸馏水的表面张力为0.072 N/m，甲醇的表面张力为0.064 N/m。
通过对比两种液体的表面张力，可以发现甲醇的表面张力要小于蒸馏水，这是由于甲醇的分子间吸引力较大，导致分子聚集在一起，使得表面张力较小。
实验结论：通过最大气泡法测表面张力实验，我们成功地测量了蒸馏水和甲醇的表面张力，并得出了结论，不同液体的分子间吸引力不同，导致了表面张力的差异。
实验结果符合我们的预期，并且为我们进一步研究液体性质提供了重要的参考。
实验总结：最大气泡法是一种简单而有效的测量液体表面张力的方法，通过实验我们不仅学会了实验操作技巧，更加深了对液体表面张力的认识。
在今后的实验中，我们将进一步探索不同液体的表面张力特性，为科学研究和工程应用提供更多的支持和帮助。
通过本次实验，我们对最大气泡法测表面张力有了更深入的了解，并且得到了具体的实验数据和结果。
这将为我们今后的科研工作提供重要的参考和支持。
最大泡压法测溶液表面张力实验报告
最大泡压法测定溶液的表面张力一、实验目的1. 测定不同浓度乙醇溶液的表面张力，计算吸附量。
2. 了解气液界面的吸附作用，计算表面层被吸附分子的截面积。
3. 掌握最大泡压法测定溶液表面张力的原理和技术。
二、实验原理在指定的温度下，纯液体的表面张力是一定的，一旦在液体中加入溶质形成溶液时情况就不同了，溶液的表面张力不仅与温度有关，而且也与溶质的种类、溶液浓度有关。
这是由于溶液中部分溶质分子进入到溶液表面，使表面层分子组成发生了改变，分子间引力起了变化，因此表面张力也随着改变，根据实验结果，加入溶质以后在表面张力发生改变的同时还发生溶液表面层的浓度与内部浓度有所差别，有些溶液表面层浓度大于溶液内部浓度，有些恰恰相反，这种现象称为溶液的表面吸附作用。
按吉布斯吸附等温式：c d 1 dRT dc RT dlnc(9-1)式中：Г：代表溶质在单位面积表面层中的吸附量(mol ·m-2)c：代表平衡时溶液浓度(mol ·m-3)R：气体常数(8.314J·mol-1·K-1)T：吸附时的温度(K) 。
从(9-1)式可看出，在一定温度时，溶液表面吸附量与平衡时溶液浓度c 和表面张力随浓度变化率成正比关系。
当d< 0 时，Г>0，表示溶液表面张力随浓度增加而降低，则溶液表面发生正吸dc T 附，此时溶液表面层浓度大于溶液内部浓度。
当d> 0 时，Г<0，表示溶液表面张力随浓度增加而增加，则溶液表面发生负吸dc T附，此时溶液表面层浓度小于溶液内部浓度。
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。
如果吸附层是单分子层，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9-1)。
气泡最大压力法测定溶液的表面张力实验报告
气泡最大压力法测定溶液的表面张力实验报告本实验的目的是通过气泡最大压力法测定不同浓度的表面活性剂溶液的表面张力，探究表面张力与溶液浓度之间的关系，并深入理解表面张力的概念及其在生活中的应用。
实验器材：1. 气泡最大压力法仪器2. 不同浓度的表面活性剂溶液3. 实验室天平4. 滴管5. 纸巾实验步骤：1. 将气泡最大压力法仪器调至初始状态，确保其工作正常。
2. 分别取出不同浓度的表面活性剂溶液，通过天平精确称取出10mL的溶液。
3. 将取出的溶液倒入气泡最大压力法仪器的试管中，并通过滴管将溶液表面涂上适量的矿物油，以防止气泡的破裂。
4. 将气泡最大压力法仪器的气泡管顶端浸入溶液中，启动仪器，并等待仪器读数稳定。
5. 调节气泡最大压力法仪器的气泡大小，直至气泡破裂，记录下此时的最大压力值。
6. 重复以上步骤，分别测量不同浓度的表面活性剂溶液的最大压力值，并记录下每组数据。
7. 将测得的数据绘制成表格或图表，分析表面张力与溶液浓度之间的关系。
实验结果：通过气泡最大压力法测量，我们得出了不同浓度的表面活性剂溶液的最大压力值。
根据实验数据可得出：随着表面活性剂的浓度增加，溶液的表面张力逐渐降低，且下降的趋势越加明显。
实验结论：根据以上实验结果，我们可以得出结论：表面张力与溶液浓度之间存在着一定的关系。
在实验中，我们发现随着表面活性剂的浓度增加，表面张力逐渐降低。
这是因为表面活性剂的分子能够在液体表面形成一层分子膜，使得表面张力降低，表面张力大小直接决定着液体的表面活性能力，因此表面活性剂的应用十分广泛，如肥皂、洗涤剂等。
通过本实验，我们深入理解了表面张力的概念及其在生活中的应用，同时也掌握了气泡最大压力法测定溶液表面张力的方法和技巧。
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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＋Δp
Δp ＝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。
气泡刚形成时，由于表面几乎是平的，所以曲率半径只极大；当气泡形成半球形时，曲率半径只等于毛细管管径r ，此时R 值为最小；随着气泡的进一步增大，只又趋增大(见图3所示)，直至逸出液面。
根据(31—4)式可知，当R ＝r 时，附加
压力最大，为
Δp＝2σ/r (5)
这最大附加压力可由数字式微压差测量仪上读出。
当将其它参数合并为常数K时，则上式变为：
γ=K△p最大
仪器常数K可有已知表面张力的标准物质测得。
三、实验仪器、试剂
仪器：最大泡压法表面张力仪1套，洗耳球1个，移液管（50ml和1ml）各一只，烧杯（500ml）1只
试剂：正丁醇（分析纯）、蒸馏水
四、实验步骤
1、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，烘干后接好。
检查是否漏气。
2、仪器常数的测量
调节液面与毛细管端相切，并调节分液漏斗，使气泡由毛细管尖端成单泡逸出，且速度控制在每分钟形成气泡5~10个。
当气泡刚脱离管端的一瞬间，压力计中液位差达到最大值，此时记录下△p最大值。
改变气泡逸出速率，再依次记录2次，取其平均值。
再由手册中查出实验温度时水的表面张力，求仪器常数K。
3、表面张力随溶液浓度变化的测定
在上述体系中，按浓度从低到高的顺序依次测定预先配好的正丁醇溶液的△p最大值，每次置换溶液前都先用新溶液润洗2次，再按2方法测定。
五、数据记录与处理
室温：28.3 ℃大气压：100.35 Kpa
以γ对c作图
1、计算仪器常数K
由γ水=K△p最大得
K=γ水/△p最大=71.18/654.3=0.109 mm
2、求Γ
由图可知γ与c的公式为γ= 0.0705-0.2138c +0.4221c2
对c求导得dγ/dc= -0.2138+0.8442c
则
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.16 0.2 0.24 c/(mol.
dm-3)
dγ/dc -0.1969 -0.1800 -0.1631 -0.1463 -0.1294 -0.1125 -0.07873 -0.04496 -0.01119 Γ*106 1.571 2.873 3.905 4.670 5.163 5.387 5.026 3.588 1.072
1.27 1.39 1.54 1.71 1.94
2.23
3.18 5.57 22.39
c/Γ
*10-4
得到Γ—c、c/Γ—c等温线如下：
0.00
0.050.100.150.200.25
12
3
4
5
6
G *10-6
c/mol/L
B
Data1B
Γ—c 等温图
c/Γ*10-4—c 等温图 3、求出Γ∞并计算A m
由图得斜率K=1/Γ∞=21.53*104，所以Γ∞=4.64*10-5mol*m -2 又A m =1/Γ∞L 可以得到：A m =3.58*10-19m 2 查找文献得到A m 在2.4×10-19～3.2×10-19m 2之间
六、结果讨论
1、毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切？否则对实验有何影响？
答：如果毛细管末端插入到内部溶液，毛细管会有一段水柱，产生额外的压力，则测定管中的压力会变小，最大压力差变大，致使测量结果偏大。
2、最大气泡法测定表面张力时为什么要读最大压力差？如果气泡逸出很快，或几个气泡一齐逸出，
对实验结果又无影响？
答：若抽气太快，气泡的形成与逸出速度快而不稳定，使U型压力计中的酒精所处的位置相对不稳定来回速度跳动，致使读数不稳定，不易观察出其最高点而引起较大误差。
如果气泡逸出很快，或几个气泡一齐逸出，会使得读出的数据偏大。