石工12-11班+12093523+趙潤達最大壓差法測表面張力+27

1、中國石油大學中國石油大學（化學原理（二）（化學原理（二））實驗報告實驗報告實驗日期：實驗日期：2013.10.31成績：成績：班級班級石工石工1211學號：學號：12093523姓名：姓名：趙潤達趙潤達教師：教師：同組者：同組者：王景樂王景樂魏金華魏金華實驗二實驗二最大壓差法測表面張力最大壓差法測表面張力一.實驗目的實驗目的1.掌握最大壓差法測定表面張力的原理及方法；2.測定正丁醇水溶液的表面張力，了解表面張力的概念及影響因素；3.學習

2、Gibbs公式及其應用。二.實驗原理實驗原理由于凈吸引力的作用，處于液體表面的分子傾向于到液體內部來，因此液體表面傾向于收縮。要擴大面積，就要把內部分子移到表面來，這就要克服凈吸引力作功，所作的功轉變?yōu)楸砻娣肿拥奈荒堋挝槐砻婢哂械谋砻婺芙斜砻鎻埩?。在一定溫度、壓力下純液體的表面張力是定值。但在純液體中加入溶質，表面張力就會發(fā)生變化。若溶質使液體的表面張力升高，則溶質在溶液相表面層的濃度小于在溶液相內部的濃度；若溶質使液體的表面張力降低

3、，則溶質在溶液相表面層的濃度大于在溶液相內部的濃度。這種溶質在溶液相表面的濃度和相內部的濃度不同的現(xiàn)象叫吸附。在一定的溫度、壓力下，溶質的表面吸附量與溶液的濃度、溶液的表面張力之間的關系，可用吉布斯（Gibbs）吸附等溫式表示：RTdccd????式中Γ－吸附量（molL）；c－吸附質在溶液內部的濃度(molL)；σ－表面張力（Nm）；R－通用氣體常數(shù)（N.mK.mol）；T－絕對溫度（K）。若dσdc＜0溶質為正吸附；若dσdc＞0，

4、溶質為負吸附。通過實驗若能測出表面張力與溶質濃度的關系，則可作出σ－c曲線，并在此曲線上任取若干個點作曲線的切線，這些曲線的斜率即為濃度對應的dσdc，將此值代入2－1式可求出在此濃度時的溶質吸附量。測定液體表面張力的方法有許多種。本實驗采用最大壓差法，測定裝置如圖所示。圖2－2氣泡最小曲率半徑示意圖最小曲率半徑示意圖如果用圖21裝置，分別測出一種已知表面張力的液體（例如水）和另一未知表面張力液體（如正丁醇水溶液）的附加壓力最大值，這時

5、因為R=r，所以rp121???式中：Δp1－已知表面張力液體的最大附加壓力；σ1－已知液體的表面張力。rp222???式中：Δp2－未知表面張力液體的最大附加壓力；σ2－未知液體的表面張力。因為兩種液體的最大附加壓力（即最大壓差）是在同一儀器的同一毛細管測的。所以，上兩式的r是相同的，若將r消去即得：1122??pp???因此，在同一溫度下，只要測得ΔP1、ΔP2，再由溫度查出已知表面張力液體（水）的表面張力；即可由公式（25）求出未