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表面张力的测定-最大气泡法实验报告

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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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mujiang770419151

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