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最大气泡法测液体表面张力的仪器是什么

发布时间: 2021-02-19 01:36:17

❶ 表面张力的测定 在用最大气泡法测定溶液的表面张力时,为什么要依次从低浓度向高浓度进行测定

因为假如在测下个来浓自度之前仪器没有清洗干净,那么如果前次测量的浓度低,残留溶液造成的误差就会比较小,而浓度高的残留溶液造成的误差就会比较大.因此,做实验时从低浓度到高浓度按顺序做,是一个良好的习惯,能尽量减小不小心失误所造成的误差.
有些人做实验测出来的数据很干净,几乎没有什么误差,而其它人测出来的数据却乱七八糟,误差很大,区别就在于这些看起来似乎很微不足道的实验习惯上.

❷ 最大气泡法测定液体表面张力实验每个人的数据为什么不一样

这受到多方面抄因素的影袭响。
1、仪器 不同的仪器会造成数据有所差别,存在一定的误差。
2、操作因素 即使每个人操作正确,但不同的人会因个人主观因素影响,个别操作误差较大,数据就相差大
3、注意毛细管和样品管要清洗,特别要注意毛细管要垂直刚好与液面接触,读数应读出气泡单个逸出时的最大压力差,否则数据不准确。

❸ 最大泡压法测定溶液的表面张力实验哪些仪器必须干燥,为什么

样品管和毛细管必须干燥。避免误差。

最大(气)泡压(力)法测定溶液的表面张力是物理化内学实验中的典型实验,该实验需容要在气泡曲率半径刚好等于毛细管半径的时候读数。因为此时气泡的曲率半径最小,附加压力值最大。从毛细管内液柱下降到形成气泡,进而气泡破裂或从管口脱离的过程中,曲率半径经历了先增加后降低,再增加的过程。

(3)最大气泡法测液体表面张力的仪器是什么扩展阅读:

注意事项:

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。

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。

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。

❹ 最大泡压法测定液体的表面张力中,为什么保持仪器和药品的清洁是本实验的关键

一般情况,盐会降低液体的表面张力,油脂类物质的表面张力比较大。
如果仪器或药品不清洁的话测得的表面张力就不准确。

❺ 最大泡压法测表面张力 仪器常数K

溶液的吸附作用和液体表面张力的测定

一.实验目的

1.用最大泡压法测定不同浓度的表面活性物质(正丁醇)溶液在一定温度下的表面张力;

2.应用Gibbs和Langmuir吸附方程式进行精确作图和图解微分,计算不同浓度正丁醇溶液的表面吸附量和正丁醇分子截面积,以加深对溶液吸附理论的理解;

3.掌握作图法的要点,提高作图水平。

二.实验原理

当液体中加入某种溶质时,其表面张力要发生变化。例如在水中溶入醇、醛、酮等有机化合物,水的表面张力要减小;若加入某些无机物,则水的表面张力稍有增大。溶液系统可通过自动调节不同组分在表面层中的量来降低表面Gibbs能,使系统趋于稳定。因此,若加入的溶质能够降低溶液的表面张力,则该溶质力图浓集在表面上;反之,则该溶质在表面层中的浓度一定低于溶液的内部,这种表面层中某物质的含量与溶液本体中不同的现象,称之为表面吸附作用。当表面层中物质的量大于本体溶液中的量,叫做发生了正吸附,反之为发生负吸附,Gibbs用热力学方法导出了一定温度下,吸附量的定量公式——Gibbs吸附等温式:

=-
式中, 为表面吸附量(mol/m2);γ为表面张力(N/m或J/ m2);T为热力学温度(K);c为溶液本体的平衡浓度(mol/L);R为气体常数[J/(mol•K)]。

能使溶剂水的表面张力降低的溶质通常称为表面活性物质。工业上和生活中所用的去污剂、起泡剂、乳化剂及润滑剂等都是表面活性物质。表面活性物质的分子是由亲水的极性部分和憎水的非极性部分构成的,正丁醇分子为ROH型一元醇,其羟基为亲水基,烃基为憎水基,当它溶于水后,在溶液表面层形成羟基朝下,烃基朝上的正丁醇单分子层。当溶液浓度增加时,表面吸附量也增加;当浓度足够大时,吸附量达极大值 ,表面溶液的表面吸附达饱和状态。 可近似看成表面上定向排满单分子层时单位表面积中正丁醇的物质量。

正丁醇溶液的γ-c曲线示于图一。从曲线可求得不同浓度下的dγ/dc值,将各值待入Gibbs公式可计算不同浓度时表面吸附量 。如果作 -c曲线,可求得饱和吸附量 ,并由下式计算出正丁醇的分子截面积:

S=
式中,N0为Avgodro常数(6.02×1023/mol)。

实际上将 -c曲线外推求 比较困难。设气固单分子层吸附的Langmuir吸附等温式适用于溶液的表面吸附,并以表面吸附量 (表面超量)代替单位表面上所含正丁醇的物质量,则有:

θ=


式中,θ为吸附分数,c为溶液本体的平衡浓度,K为与溶液表面吸附有关的经验常数。由 ~c作图可得一直线,由直线斜率求 ,进而可求分子的截面积S。

图一 γ~c曲线、 ~ c曲线和 ~c曲线
图二 最大泡压法测液体表面张力仪器装置图

用最大泡压法测表面张力方法如下:测定液体表面张力的方法很多,如毛细管升高法、滴重法、环法、滴外形法等等。本实验采用最大泡压法,实验装置如图二所示。

图二中A为充满水的抽气瓶;B为直径为0.2~0.3mm的毛细管;C为样品管;D为U型压力计,内装水以测压差;E为放空管;F为恒温槽。

将毛细管竖直放置,使滴口瓶面与液面相切,液体即沿毛细管上升,打开抽气瓶的活栓,让水缓缓滴下,使样品管中液面上的压力渐小于毛细管内液体上的压力(即室压),毛细管内外液面形成一压差,此时毛细管内气体将液体压出,在管口形成气泡并逐渐胀大,当压力差在毛细管口所产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时,气泡破裂,压差的最大值可由U型压力计上读出。

若毛细管的半径为r,气泡从毛细管出来时受到向下的压力为:

式中,△h为U型压力计所示最大液柱高度差,g为重力加速度,ρ为压力计所贮液体的密度。气泡在毛细管口所受到的由表面张力引起的作用力为2πr•γ,气泡刚脱离管口时,上述二力相等:

若将表面张力分别为 和 的两种液体用同一支毛细管和压力计用上法测出各自的 和 ,则有如下关系:


对同一支毛细管来说,K值为一常数,其值可借一表面张力已知的液体标定。本实验用纯水作为基准物质,20.0℃时纯水的表面张力为7.275×10-2N/m(或J/m2)。

三.仪器和试剂

表面张力测定装置(包括恒温槽)1套;容量瓶100ml1个,50ml5个;1ml刻度移液管1支;吸耳球1个;正丁醇(二级);去离子水。

四.实验步骤

1.溶液配制

按表分2次配制9份溶液,第一次1~5号,第二次配制6~9号。

表 - 正丁醇表面张力测定溶液配制方法

样品号数
1
2
3
4
5
6
7
8
9

容量瓶体积/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.如图装配仪器,恒温槽温度调至20.0℃,样品管内置待测液体,毛细管竖直放置,毛细管口与液面相切。恒温5min以上,测定液体的表面张力。

3.测定毛细管常数。样品管内加入一定量蒸馏水(以放入毛细管后管口刚好与液面相切为准),旋动抽气瓶活栓让水缓缓滴下,使气泡从毛细管均匀逸出,以3~5s逸出1个气泡为宜,记录压力计两侧液面之最高和最低读数各三次,取 的平均值计算毛细管常数K值。

4.同法测定各正丁醇溶液的 值,测量顺序由稀到浓,每次测量前用样品冲洗样品管和毛细管数次。

五.数据处理

1.计算各浓度正丁醇溶液的表面张力,并作γ-c曲线;

样品号数
1
2
3
4
5
6
7
8
9

溶液浓度c
2.用双玻璃棒法求六个以上切点(均匀分布)的 )值;

3.计算 值,并求c/ 值;

4.作c/ ~c图,得一直线,由直线斜率求 值;

5.计算出正丁醇的分子截面积。文献记载直链醇类的分子截面积约为2.2×10-19m2,并以此求出相对误差。

❻ 最大气泡法测液体表面张力时为什么要读最大压力差

最大气泡法中,表面张力受压差和气泡的曲率的影响只有知道压差和曲率才专能求出表面张力.而气泡属的曲率和压差相对应.气泡即将脱离玻璃管时的曲率可通过玻璃管的直径确定,这时对应着最小的界面曲率,也就相应的对应最大压差.

❼ 最大气泡法测表面张力

最大气泡法测表面张力【注意事项】(如果注意事项都不满足当然会有偏差版)
仪器系统不权能漏气.
所用毛细管必须干净,干燥,应保持垂直,其管口刚好与液面相切.
读取压力计的压差时,应取气泡单个逸出时的最大压力差.

造成的原因可能有毛细管没有与液面相切,放置时没有垂直液面,导致形成的气泡压力不稳定无法稳定测量.另外实验测试的数据只有一组,偶然性质太大,没有更多的数据来进行对比还有温度的影响,正常的数据统一使用20摄氏度下的物质各项数值

❽ 最大气泡法测定表面张力实验

如果不能使毛细管尖端与待测溶液液面保持垂直并相切,那么气泡不能连续逸出,使压力计的读数不稳定,且影响溶液的表面张力。

❾ 最大气泡法测定液体表面张力实验每个人的数据为什么

这受到多方抄面因素的影响.
1、仪器
不同的仪器会造成数据有所差别,存在一定的误差.
2、操作因素
即使每个人操作正确,但不同的人会因个人主观因素影响,个别操作误差较大,数据就相差大
3、注意毛细管和样品管要清洗,特别要注意毛细管要垂直刚好与液面接触,读数应读出气泡单个逸出时的最大压力差,否则数据不准确.

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