最大泡压法测定溶液表面张力.ppt
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1、化学国家级实验教学示范中心化学国家级实验教学示范中心Northwest University最大泡压法测定溶液表面张力 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life, there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望化学国家级实验教学示范中心化学国家级实验教学示范中心Northwest University表面张力、吉布斯吸附方程表面张力、吉布斯吸附方程 、最大泡压法、最大泡压法。知识点:知识点:知识点及实验技能训练要点知识点及实验技能训练要点超级恒温槽的调节;表面张力测定仪的使用;最大泡超级恒温槽的调节;表面
2、张力测定仪的使用;最大泡压法对表面张力相关性质的测定压法对表面张力相关性质的测定(均为首次训练)(均为首次训练)实验技能训练要点:实验技能训练要点:化学国家级实验教学示范中心化学国家级实验教学示范中心Northwest University一、实验目的一、实验目的二、实验原理二、实验原理三、实验步骤三、实验步骤 四、注意事项四、注意事项五、实验总结五、实验总结六、实验延伸六、实验延伸七、思考题七、思考题化学国家级实验教学示范中心化学国家级实验教学示范中心Northwest University1. 了解表面张力的性质、表面自由能的意义以及表面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
3、附的关系;张力和吸附的关系; 2. 掌握最大泡压法测定表面张力的原理和技术;掌握最大泡压法测定表面张力的原理和技术;3. 测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力,计算溶液测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力,计算溶液的表面吸附量和正丁醇分子的横截面积。的表面吸附量和正丁醇分子的横截面积。 一、实验目的一、实验目的化学国家级实验教学示范中心化学国家级实验教学示范中心Northwest University什么是表面能?什么是表面能?(一)表面张力及其与相关物理量的关系(一)表面张力及其与相关物理量的关系 液体表面缩小是一个自发过程,将使体系总自由能液体表面缩小是一个自发过程,将使体系总自由能减小。欲使
4、液体增大单位面积时,要由外界对液体作减小。欲使液体增大单位面积时,要由外界对液体作功,其所需要的能量称为液体的功,其所需要的能量称为液体的表面自由能表面自由能或或表面能表面能。表面层的分子垂直作用在界面每单位长度边缘上且表面层的分子垂直作用在界面每单位长度边缘上且与表面平行或相切的收缩力,称为与表面平行或相切的收缩力,称为比表面张力比表面张力,简称,简称表表面张力面张力,用,用 表示,其单位是表示,其单位是Nm-1。什么是表面张力?什么是表面张力?二、实验原理二、实验原理化学国家级实验教学示范中心化学国家级实验教学示范中心Northwest University 溶质分子横截面积溶质分子横截面
5、积S0饱和吸附量饱和吸附量吸附量吸附量表面张力表面张力 溶质密度溶质密度 、摩尔质量、摩尔质量 已知已知NA为阿伏伽德罗常数为阿伏伽德罗常数 作作c/ c曲线曲线作作-c曲线曲线ddTcR Tc 1cck0A1SNM吸附层厚度吸附层厚度()()()()化学国家级实验教学示范中心化学国家级实验教学示范中心Northwest University(二)表面张力的测量方法(二)表面张力的测量方法最大泡压法测表面张最大泡压法测表面张力力化学国家级实验教学示范中心化学国家级实验教学示范中心Northwest University(三)测量原理(三)测量原理调毛细管下端端面与被测液体液面相切。抽气,测调毛
6、细管下端端面与被测液体液面相切。抽气,测定管中压力定管中压力Pt逐渐减小,毛细管中大气压力逐渐减小,毛细管中大气压力P0就会将管中就会将管中液面压至管口,形成气泡。其曲率半径恰好等于毛细管液面压至管口,形成气泡。其曲率半径恰好等于毛细管半径半径r时,此时能承受的压力差为最大,有时,此时能承受的压力差为最大,有max0r2pppr化学国家级实验教学示范中心化学国家级实验教学示范中心Northwest Universitymax0r2pppr随着放水抽气,大气压力将把该气泡压出管口。曲随着放水抽气,大气压力将把该气泡压出管口。曲率半径再次增大,此时气泡表面膜所能承受的压力差必率半径再次增大,此时气
7、泡表面膜所能承受的压力差必然减小,而测定管中的压力差却在进一步加大,故立即然减小,而测定管中的压力差却在进一步加大,故立即导致气泡的破裂。导致气泡的破裂。化学国家级实验教学示范中心化学国家级实验教学示范中心Northwest University 用同一根毛细管分别测定具有不同表面张力用同一根毛细管分别测定具有不同表面张力( 1和和 2)的溶液时,可得到下列关系式:的溶液时,可得到下列关系式: 式中式中 K 称为毛细管常数,其值可由已知表面张力的物质称为毛细管常数,其值可由已知表面张力的物质来确定。本实验中测定蒸馏水的目的即在于此。来确定。本实验中测定蒸馏水的目的即在于此。1max12rp2m
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- 关 键 词:
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