1实验名称:最大气泡压力法测定正丁醇溶液的表面张力实验目的:1.进一步熟悉恒温槽的使用;2.了解溶液的表面吸附对表面张力的影响;3.学会用气泡最大压力法测定液体的表面张力;4.测定不同浓度下正丁醇溶液的表面张力,作σ~C曲线,进而求得表面吸附量和正丁醇分子的截面积。实验原理:据Gibbs吸附等温式:CdRTdC(其中σ—表面张力,Γ—表面超量),极性有机物和表面活性物质,dC>0时dσ<0,则Γ>0,发生正吸附,即表层浓度大于本体浓度。其σ~C是一条曲线,曲线上某点作切线,切线斜率即dσ/dC,可求得此浓度时的表面超量Γ。又溶液表面吸附是单分子层吸附,符合Langmuir吸附等温式,即1bCbC,可转换成11CCb,以C/Γ~C作图,可得一直线,其斜率倒数即为饱和吸附量Γ∞,每个分子在溶液表面所占的截面积1AqN。本实验采用最大气泡法测定溶液的表面张力,当外管压力下降时,外界大气通过毛细管进入,在管底端形成弯曲液面,并且弯曲程度越来越大,直至形成一个气泡,气泡最完整最大时,曲率半径最小,等于毛细管半径,此时产生的附加压力2pr最大。气泡外围的压力00pppp-真空度,则p=真空度,即读数。对水有2pr水水,溶液有2pr液液,则pp液液水水。实验步骤:1.恒温槽调节——装配好恒温槽,在水槽中加入5/6的水量,设定好控制温度(一般要比环境温度高5~10℃),并开启恒温槽;2.玻璃仪器清洗——将毛细管插入洗涤剂溶液中,至少浸泡10min,取出,套在橡皮管中冲洗干净;将二通试管用洗涤剂清洗,并冲洗干净,然后二者用蒸馏水润洗,备用。3.表面张力测定装置准备——在二通试管中装入蒸馏水,插入毛细管,塞紧塞子,将多余的水通过二通排出,直至毛细管末端与水相切。将其放入恒温槽中恒温10min。放水瓶两支管,一端连数字式微压差测定仪的“L”段,一端接二通试管的支管。放水瓶中用漏斗装入自来水,高度不要超过两支管,塞紧带二通活塞的塞子。4.蒸馏水最大压力的测定——将放水瓶塞子上的二通活塞连通大气,观察数字2式微压差测定仪的读数,若不为零则置零,关闭二通活塞。打开放水瓶底部的二通活塞,慢慢放水,微压差测定仪的读数慢慢变大,同时毛细管末端有气泡冒出,此时,微压差测定仪的读数会达到最大值,随后,读数会从某个数值开始慢慢增大,并达到最大值。当稳定后(每次的最大值相差不大),记录最大值数据5个。5.液体最大压力的测定——取下二通试管和毛细管,二通试管插入快速气流烘干器上烘干,毛细管外部用吸水纸擦干净,内部用洗耳球吹干,装入最低浓度的溶液,用前面同样的方法调节好,测定最大压力;再用蒸馏水荡洗二通试管,并烘干,按浓度由低到高的顺序,测定最大压力。6.结束工作——取下二通试管和毛细管,将毛细管插入洗涤剂溶液中浸泡,二通试管用洗涤剂清洗,并冲洗干净。注意事项:1.要注意观察恒温槽的控温情况,避免出现大幅升温;2.调节夹子,使二通试管中的毛细管保持垂直,且二通试管中的液体液位要低于恒温槽的水位;3.要确保实验过程中使用的是同一根毛细管,不要与他人的错开;4.放水要慢一些,保证每分钟5~10个气泡冒出。5.异常高的数据出现时处理方法——正常一个一个气泡冒出时,数值会相差很小,但有时会两个或多个气泡一起冒出,甚至形成一个小气泡,久不破裂,导致数据偏高或偏高很多。此时,可取出毛细管放于洗涤剂溶液中浸泡10min,冲洗干净后再做,并调低放水速度。实验器械:恒温槽、表面张力测定装置(放水瓶、毛细管插入橡皮塞中、带二通的试管)、数字式微压差测定仪、快速气流烘干器数据处理:室温:13.5~16℃控温:25℃大气压:102.45kPaC(mol/L)00.020.050.080.110.150.20.25Δp1/Pa413388356320302288264253Δp2/Pa414388357322301287264253Δp3/Pa414388356321304289265253Δp4/Pa415388357322303288265252Δp5/Pa415388356322303288265252<Δp>/Pa414.2388356.4321.4302.6288264.6252.6σ×103/N/m71.9767.4261.9355.8552.5850.0445.9843.89以σ×103~C作图,描成一条光滑的曲线(或用origin软件处理,),如下:在曲线上取6~7个点,以镜面法先找到各点的法线,再画出切线,求切线斜率,即为dσ×103/dC之值,代入公式,求出...