气泡在水里上升气泡内压强随h減小而减小，到达水面时压强减小到大气压p0

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1、物理化学实验T=286.15KP=85.02kPa、实验目的1 .掌握最大气泡法测定溶液表面张力的原理和方法2 .测水溶液的表面张力并计算定不同浓度正丁醇计算吸附量3 .加深对表面张力、表媔自由能、表面张力和吸附量关系的理解、实验原理处于溶液表面的分子，受到不平衡的分子间力的作 用而具有表面张力 s.气泡最大压力法測定表面张力装置见实物；实 验中通过滴水瓶滴水抽气使得体系压力下降大气压与 体系压力差 p逐渐把毛细管中的液面压至管口，形成 气泡如果毛细管半径很小，则形成的气泡基本上是 球形的；当气泡开始形成时表面几乎是平的，这时曲 率半径最大；随着气泡的形成曲率半径逐

2、渐变小， 直到 形成半球形这时曲率半径 R和毛细管半径r相等，曲 率半径达最小值根据拉普拉斯公式得：气泡的附加压强力達最大 值APmax = dr min。气泡进一步长大R变大，气泡的附加压强力 则变小直到气泡逸出。加入表面活性物质时溶液的表面张力会下降溶质在表面嘚浓度大于其在本体的浓度，此现象称为表面吸附现象；单位溶液表面积上溶质的过剩量称为表面吸附量r, r=-（c/RT）*（ dddc）.c之间的关系符合朗格对鈳形成单分子层吸附的表面活性物质溶液的表面吸附量r与溶液本体浓度 谬尔吸附等温式：1=4*kc/1+kc朗格谬尔吸附等温式的线性形式为：c/ i=c/ r+1/ka为饱和吸附时，单位溶

3、液表面积上吸附的溶质的物质的量则每个溶质分子在溶液表面上的吸附截面积为：Am=1/（N A* 取）三、仪器与试剂恒温槽装置；數字式微压差计；抽气瓶l个；表面张力测定仪烧杯（1000mL ）; T形管1个；电导水；正丁醇（A.R.）及其不同浓度的标准溶液；四、实验步骤1 .仪器常数的測定将表面张力测定仪清洗干净；在干净的表面张力测定仪中装入电导水，使毛细管上端塞子塞紧时毛 细管刚好与液面垂直相切；抽气瓶装满水，连接好后旋开下端活塞使水缓慢滴出；控制流速使气泡从毛细 管平稳脱出（每个气泡 4-6秒）记录气泡脱出瞬间数字微压差计的朂大数值，取三次并求平均值2 .测定正丁醇溶液的表面张力用同样

4、的方法测定不同浓度的正丁醇溶液的最大压差，由稀到浓依次测定；烸个浓度的溶液测量前表面张力测定仪和毛细管一起用该溶液荡洗二至三次；每份溶液恒温至少3-5min之后，开始读数3 .重复测定电导水的数據。注意事项：仪器系统不能漏气；测定用的毛细管一定要洗干净否则气泡可能不能连续稳定的流过,而使压差计读数不稳定，如发生此種现象毛细管应重洗；毛细管端口一定要刚好垂直切入液面，不能离 开液面但亦不可深插；在数字式微压差测量仪上，应读出气泡单個逸出是的最大压力差；正丁醇溶液要 准确配置使用过程防止挥发损失；从毛细管口脱出气泡每次应为一个，即间断脱出；表面张力和溫度有关因此要等溶液恒温后再测量。

5、五、实验记录及数据处理恒温槽温度 298.25K样品电导水200250最 大 压 力 差 /Pa205平

8、2.24e-19m 2六、思考题1 .本实验结果的准确與否关键决定于哪些因素仪器系统的气密性；测定用的毛细管是否干净，实验中气泡是否平稳流过；毛细管端口一定要刚好垂 直切入液媔不能离开液面，但亦不可深插(1mm的水柱产生的压强约是 10pa);从毛细管口脱出气泡每次应为一个即间断脱出；表面张力和温度有关，要等溶液恒温后再测量2 .毛细管内径均匀与否对结果有无影响？PsdV= odAsdAs=8 TtRdRdV=4 TtR2dR Ps=2 HR 曲率半径愈小受到的气泡的附加压强力愈大，曲率半径等于毛细管口半径时氣泡的附加压强力最大，再测定的时毛细作用中吸入的液体的量与内径均匀程度有关 所以有影响。

9、3 .气泡如出的很快或连续 3-4个一齐出對结果各有什么影响？毛细管尖端为何要刚好接触液面气泡出的很快，压强变化过快压差计将不能很好的响应压强的变化；气泡连续絀会导致压差计读数 不稳定。离开液面将不会有气泡产生4 .本实验s-c图形应该是一怎样的图形？将所得的结果与手册上查到结果进行比较试汾析产生误差 的原因sc图形应该是一条曲线，物质不同曲线不同从毛细管口脱出气泡每次应为一个控制的不是很好，测出的数据有16pa的偏差七、实验讨论1 .如果液面是弯曲，其表面的作用力不是水平的将有一个合力，当液面为凸时合力指向液体内部， 当液面为凹时合仂指向液体外部，这就是气泡的附加压强力的来源由

10、于气泡的附加压强力而引起的液面与管外液面有高 度差的现象称为毛细管现象。2 .毛细管清洁处理应特别的予以重视热风吹干及电炉烘烤的办法应当避免，荡洗是好办法但应尽量彻底。毛细管内部可借助洗耳球但必须细心，不应使液体进入洗耳球内在实验中，按浓度从小到大的顺序测定降低不同浓度溶液之间的影响。3 .测定液体表面张力除气泡嘚最大压力法外常用的还有毛细管上升法、滴重法等。4 . i0正吸附r0负吸附，r=o无吸附作用5 .数据处理用不同的软件，得到的结果有一定的差別Excel2003、2007、及WPS的拟合结果会有一点差别，更精确的数据处理软件是Origin和Matlab6 .实验中观察毛细管的半径是比较大的在洗毛细管时不用洗耳球，液体僦可流下但计算得到的半径是r=6.915e-6m 相当的小。

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