表面张力的测定-最大气泡法实验报告
实验人：程莎 同组人： 杨振东 陈雪梅
实验时间：2006/6/10
一、!!!!!!!! 实验目的
1．! 掌握最大气泡法测定表面张力的原理和技术。
2．! 通过对不同浓度正丁醇溶液表面张力的测定，加深对表面张力、表面自由能和
表面吸附量关系的理解。
3．! 学习用 Matlab 处理实验数据。
4． 使用《管理系统》完成实验。
二．实验原理
在液体的内部任何分子周围的吸引力是平衡的。可是在液体表面层的分子却不相同。
在液体表面层中，每个分子都受到垂直于液面并指向液体内部的不平衡力。通常把增大一
平方米表面所需的最大功 A 或增大一平方米所引起的表面自由能的变化值 ΔG 称为单位表
面的表面能其单位为 J．m
-3
。而把液体限制其表面及力图使它收缩的单位直线长度上所作
用的力，称为表面张力，其单位是 Nm
-1
。液体单位表面的表面能和它的表面张力在数值上
是相等的。
欲使液体表面积增加△S 时，所消耗的可逆功 A 为：
-A =△G =σ S△
液体的表面张力与温度有关，温度愈高，表面张力愈小。到达临界温度时，液体与
气体不分，表面张力趋近于零。液体的表面张力也与液体的纯度有关。在纯净的液体（溶
剂）中如果掺进杂质（溶质），表面张力就要发生变化，其变化的大小决定于溶质的本性
和加入量的多少。
当加入溶质后，溶剂的表面张力要发生变化。把溶质在表面层中与本体溶液中浓度
不同的现象称为溶液的表面吸附。使表面张力降低的物质称为表面活性物质。用吉布斯公
式(Gibbs)表示：
式中： 为表面吸附量(mol.m
-2
)，σ 为表面张力（J.m
-2
）。
表示在一定温度
下表面张力随浓度的改变率。即：
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