发布时间 : 星期日 文章物理化学实验下更新完毕开始阅读49b8086bb84ae45c3b358cb1
将表面张力仪容器和毛细管先用洗液洗净，再顺次用自来水和蒸馏水漂洗，烘干后按图6-3安装好。
将水注入抽气管A中。在C管中用移液管注入50mL蒸馏水，调节液面，使之恰好与细口管尖端相切。再打开活塞B，这时管A中水流出，使体系内的压力降低，当压力计中液面指示出若干厘米的压差时，关闭活塞B，停止抽气。若2min～3min内，压力计液面高度差不变，则说明体系不漏气，可以进行实验。
3 仪器常数的测量
打开活塞B对体系抽气，调节抽气速度，使气泡由毛细管尖端成单泡逸出，且每个气泡形成的时间为5s～10s。若形成时间太短，则吸附平衡就来不及在气泡表面建立起来，测得的表面张力也不能反映该浓度之真正的表面张力值。当气泡刚脱离管端的一瞬间，压力计中液面差达到最大值，记录压力计两边最高和最低读数，连续读取三次，取其平均值（测定结果记入表6-1中） 。再由手册中，查出实验温度时，水的表面张力σ，则可计算出仪器常数 K：
(11)
4 不同浓度溶液表面张力的测定
在上述体系中，先用少量待测浓度的正丁醇溶液润洗两遍c管，用移液管移入该浓度的待测正丁醇溶液，用吸耳球打气数次(注意打气时，务必使体系成为敞开体系。否则，压力计中的液体将会被吹出)，使溶液浓度均匀，然后调节液面与毛细管端相切，用测定仪器常数的方法测定压力计的压力差。然后依次测量其它浓度的正丁醇溶液，每一次都要记录压力计两边最高和最低读数，连续读取三次，取其平均值，测定一个压力差Δh最大（测定结果记入表6-1中）。
表6-1
恒温槽温度 ℃，大气压力 kPa c/ -1mol·L 蒸馏水 0.02 U形压力计读数/cm 左 右 ―――― ―――― Δhmax 表面张力吸附量Γ -1 -2/ mol·m Δhmax平均 σ/ N·mc/Γ
17
0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.16 0.20 0.24 五、数据处理
1 仪器常数K的确定：根据测得的标准物质水的Δhmax和从附录表查得的该温度下水的
-1
表面张力σ= N·m，由公式（11）计算仪器常数K。
2 正丁醇溶液表面张力的计算：
根据测得的数据，用公式（10）计算不同浓度的正丁醇溶液的表面张力σ，把计算结果填入表6-1中。
3 绘制正丁醇溶液的表面张力σ和浓度c的关系曲线。
18
σ -1N·m -1 c/ mol·L4 利用切线法确定一系列不同浓度下的吸附量Γ，记入上表6-1中。 5 利用得到的吸附量和浓度数据，以c /Γ对c作图。
C /Γ
C (mol/L)
由式（5）
(5)
知：以C/Г对C作图，得一直线，该直线的斜率为1/Г∞，从直线的斜率可求饱和吸附量Г∞：
Г∞ =
19
6 正丁醇分子截面积的计算：根据得到的Г∞，可计算正丁醇分子的截面积为：
A∞= 1 /Г∞L = （L为阿佛伽德罗常数）
六、注意事项
1.仪器系统不能漏气。
2.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。 3.读取压力计的压差时，应取气泡单个逸出时的最大压力差。
七、思考题
1.毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切?否则对实验有何影响?
2.最大气泡法测定表面张力时为什么要读最大压力差?如果气泡逸出的很快，或几个气泡一齐出，对实验结果有无影响?
20