最大氣泡法測液體表面張力的儀器是什麼
❶ 表面張力的測定 在用最大氣泡法測定溶液的表面張力時,為什麼要依次從低濃度向高濃度進行測定
因為假如在測下個來濃自度之前儀器沒有清洗干凈,那麼如果前次測量的濃度低,殘留溶液造成的誤差就會比較小,而濃度高的殘留溶液造成的誤差就會比較大.因此,做實驗時從低濃度到高濃度按順序做,是一個良好的習慣,能盡量減小不小心失誤所造成的誤差.
有些人做實驗測出來的數據很乾凈,幾乎沒有什麼誤差,而其它人測出來的數據卻亂七八糟,誤差很大,區別就在於這些看起來似乎很微不足道的實驗習慣上.
❷ 最大氣泡法測定液體表面張力實驗每個人的數據為什麼不一樣
這受到多方面抄因素的影襲響。
1、儀器 不同的儀器會造成數據有所差別,存在一定的誤差。
2、操作因素 即使每個人操作正確,但不同的人會因個人主觀因素影響,個別操作誤差較大,數據就相差大
3、注意毛細管和樣品管要清洗,特別要注意毛細管要垂直剛好與液面接觸,讀數應讀出氣泡單個逸出時的最大壓力差,否則數據不準確。
❸ 最大泡壓法測定溶液的表面張力實驗哪些儀器必須乾燥,為什麼
樣品管和毛細管必須乾燥。避免誤差。
最大(氣)泡壓(力)法測定溶液的表面張力是物理化內學實驗中的典型實驗,該實驗需容要在氣泡曲率半徑剛好等於毛細管半徑的時候讀數。因為此時氣泡的曲率半徑最小,附加壓力值最大。從毛細管內液柱下降到形成氣泡,進而氣泡破裂或從管口脫離的過程中,曲率半徑經歷了先增加後降低,再增加的過程。
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注意事項:
掌握最大泡壓法測定表面張力的原理,了解影響表面張力測定的因素。
了解彎曲液面下產生附加壓力的本質,熟悉拉普拉斯方程,吉布斯吸附等溫式,了解蘭格繆爾單分子層吸附公式的應用。
測定不同濃度正丁醇溶液的表面張力,計算飽和吸附量,由表面張力的實驗數據求正丁醇分子的截面積及吸附層的厚度。
❹ 最大泡壓法測定液體的表面張力中,為什麼保持儀器和葯品的清潔是本實驗的關鍵
一般情況,鹽會降低液體的表面張力,油脂類物質的表面張力比較大。
如果儀器或葯品不清潔的話測得的表面張力就不準確。
❺ 最大泡壓法測表面張力 儀器常數K
溶液的吸附作用和液體表面張力的測定
一.實驗目的
1.用最大泡壓法測定不同濃度的表面活性物質(正丁醇)溶液在一定溫度下的表面張力;
2.應用Gibbs和Langmuir吸附方程式進行精確作圖和圖解微分,計算不同濃度正丁醇溶液的表面吸附量和正丁醇分子截面積,以加深對溶液吸附理論的理解;
3.掌握作圖法的要點,提高作圖水平。
二.實驗原理
當液體中加入某種溶質時,其表面張力要發生變化。例如在水中溶入醇、醛、酮等有機化合物,水的表面張力要減小;若加入某些無機物,則水的表面張力稍有增大。溶液系統可通過自動調節不同組分在表面層中的量來降低表面Gibbs能,使系統趨於穩定。因此,若加入的溶質能夠降低溶液的表面張力,則該溶質力圖濃集在表面上;反之,則該溶質在表面層中的濃度一定低於溶液的內部,這種表面層中某物質的含量與溶液本體中不同的現象,稱之為表面吸附作用。當表面層中物質的量大於本體溶液中的量,叫做發生了正吸附,反之為發生負吸附,Gibbs用熱力學方法導出了一定溫度下,吸附量的定量公式——Gibbs吸附等溫式:
=-
式中, 為表面吸附量(mol/m2);γ為表面張力(N/m或J/ m2);T為熱力學溫度(K);c為溶液本體的平衡濃度(mol/L);R為氣體常數[J/(mol•K)]。
能使溶劑水的表面張力降低的溶質通常稱為表面活性物質。工業上和生活中所用的去污劑、起泡劑、乳化劑及潤滑劑等都是表面活性物質。表面活性物質的分子是由親水的極性部分和憎水的非極性部分構成的,正丁醇分子為ROH型一元醇,其羥基為親水基,烴基為憎水基,當它溶於水後,在溶液表面層形成羥基朝下,烴基朝上的正丁醇單分子層。當溶液濃度增加時,表面吸附量也增加;當濃度足夠大時,吸附量達極大值 ,表面溶液的表面吸附達飽和狀態。 可近似看成表面上定向排滿單分子層時單位表面積中正丁醇的物質量。
正丁醇溶液的γ-c曲線示於圖一。從曲線可求得不同濃度下的dγ/dc值,將各值待入Gibbs公式可計算不同濃度時表面吸附量 。如果作 -c曲線,可求得飽和吸附量 ,並由下式計算出正丁醇的分子截面積:
S=
式中,N0為Avgodro常數(6.02×1023/mol)。
實際上將 -c曲線外推求 比較困難。設氣固單分子層吸附的Langmuir吸附等溫式適用於溶液的表面吸附,並以表面吸附量 (表面超量)代替單位表面上所含正丁醇的物質量,則有:
θ=
或
式中,θ為吸附分數,c為溶液本體的平衡濃度,K為與溶液表面吸附有關的經驗常數。由 ~c作圖可得一直線,由直線斜率求 ,進而可求分子的截面積S。
圖一 γ~c曲線、 ~ c曲線和 ~c曲線
圖二 最大泡壓法測液體表面張力儀器裝置圖
用最大泡壓法測表面張力方法如下:測定液體表面張力的方法很多,如毛細管升高法、滴重法、環法、滴外形法等等。本實驗採用最大泡壓法,實驗裝置如圖二所示。
圖二中A為充滿水的抽氣瓶;B為直徑為0.2~0.3mm的毛細管;C為樣品管;D為U型壓力計,內裝水以測壓差;E為放空管;F為恆溫槽。
將毛細管豎直放置,使滴口瓶面與液面相切,液體即沿毛細管上升,打開抽氣瓶的活栓,讓水緩緩滴下,使樣品管中液面上的壓力漸小於毛細管內液體上的壓力(即室壓),毛細管內外液面形成一壓差,此時毛細管內氣體將液體壓出,在管口形成氣泡並逐漸脹大,當壓力差在毛細管口所產生的作用力稍大於毛細管口液體的表面張力時,氣泡破裂,壓差的最大值可由U型壓力計上讀出。
若毛細管的半徑為r,氣泡從毛細管出來時受到向下的壓力為:
式中,△h為U型壓力計所示最大液柱高度差,g為重力加速度,ρ為壓力計所貯液體的密度。氣泡在毛細管口所受到的由表面張力引起的作用力為2πr•γ,氣泡剛脫離管口時,上述二力相等:
若將表面張力分別為 和 的兩種液體用同一支毛細管和壓力計用上法測出各自的 和 ,則有如下關系:
即
對同一支毛細管來說,K值為一常數,其值可借一表面張力已知的液體標定。本實驗用純水作為基準物質,20.0℃時純水的表面張力為7.275×10-2N/m(或J/m2)。
三.儀器和試劑
表面張力測定裝置(包括恆溫槽)1套;容量瓶100ml1個,50ml5個;1ml刻度移液管1支;吸耳球1個;正丁醇(二級);去離子水。
四.實驗步驟
1.溶液配製
按表分2次配製9份溶液,第一次1~5號,第二次配製6~9號。
表 - 正丁醇表面張力測定溶液配製方法
樣品號數
1
2
3
4
5
6
7
8
9
容量瓶體積/cm3
100
50
50
50
50
50
50
50
50
/cm3
0.10
0.10
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.如圖裝配儀器,恆溫槽溫度調至20.0℃,樣品管內置待測液體,毛細管豎直放置,毛細管口與液面相切。恆溫5min以上,測定液體的表面張力。
3.測定毛細管常數。樣品管內加入一定量蒸餾水(以放入毛細管後管口剛好與液面相切為准),旋動抽氣瓶活栓讓水緩緩滴下,使氣泡從毛細管均勻逸出,以3~5s逸出1個氣泡為宜,記錄壓力計兩側液面之最高和最低讀數各三次,取 的平均值計算毛細管常數K值。
4.同法測定各正丁醇溶液的 值,測量順序由稀到濃,每次測量前用樣品沖洗樣品管和毛細管數次。
五.數據處理
1.計算各濃度正丁醇溶液的表面張力,並作γ-c曲線;
樣品號數
1
2
3
4
5
6
7
8
9
溶液濃度c
2.用雙玻璃棒法求六個以上切點(均勻分布)的 )值;
3.計算 值,並求c/ 值;
4.作c/ ~c圖,得一直線,由直線斜率求 值;
5.計算出正丁醇的分子截面積。文獻記載直鏈醇類的分子截面積約為2.2×10-19m2,並以此求出相對誤差。
❻ 最大氣泡法測液體表面張力時為什麼要讀最大壓力差
最大氣泡法中,表面張力受壓差和氣泡的曲率的影響只有知道壓差和曲率才專能求出表面張力.而氣泡屬的曲率和壓差相對應.氣泡即將脫離玻璃管時的曲率可通過玻璃管的直徑確定,這時對應著最小的界面曲率,也就相應的對應最大壓差.
❼ 最大氣泡法測表面張力
最大氣泡法測表面張力【注意事項】(如果注意事項都不滿足當然會有偏差版)
儀器系統不權能漏氣.
所用毛細管必須干凈,乾燥,應保持垂直,其管口剛好與液面相切.
讀取壓力計的壓差時,應取氣泡單個逸出時的最大壓力差.
造成的原因可能有毛細管沒有與液面相切,放置時沒有垂直液面,導致形成的氣泡壓力不穩定無法穩定測量.另外實驗測試的數據只有一組,偶然性質太大,沒有更多的數據來進行對比還有溫度的影響,正常的數據統一使用20攝氏度下的物質各項數值
❽ 最大氣泡法測定表面張力實驗
如果不能使毛細管尖端與待測溶液液面保持垂直並相切,那麼氣泡不能連續逸出,使壓力計的讀數不穩定,且影響溶液的表面張力。
❾ 最大氣泡法測定液體表面張力實驗每個人的數據為什麼
這受到多方抄面因素的影響.
1、儀器
不同的儀器會造成數據有所差別,存在一定的誤差.
2、操作因素
即使每個人操作正確,但不同的人會因個人主觀因素影響,個別操作誤差較大,數據就相差大
3、注意毛細管和樣品管要清洗,特別要注意毛細管要垂直剛好與液面接觸,讀數應讀出氣泡單個逸出時的最大壓力差,否則數據不準確.