实验七最大气泡压力法测定溶液的表面张力
实验七 最大气泡法测定液体的表面张力

实验七 最大气泡法测定液体的表面张力卓冶13 李金阳(一)、实验目的1.掌握最大气泡法测定液体的表面张力的原理和方法。
2.熟悉表面张力的意义和性质,测定不同浓度液体的表面张力。
3.熟悉表面吸附的性质及与表面张力的关系。
(二)、实验原理溶剂中加入溶质后,溶剂的表面张力要发生变化,加入表面活性物质(能显著降低溶剂表面张力的物质)则它们在表面层的浓度要大于在溶液内部的浓度,加入非表面活性物质则它们在表面层的浓度比溶液内部低。
这种表面浓度与溶液内部浓度不同的现象叫溶液的吸附。
显然,在指定的温度压力下,溶质的吸附量与溶液的表面张力及溶液的浓度有关。
从热力学可知,它们之间的关系遵守吉布斯吸附等温方程:Tdc d RTc ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=Γσ (7—1) 式中:Γ—为溶质在单位面积表面层中的吸附量(mol ·m -2); σ—为溶液的表面张力(N ·m -2);c —为溶液浓度(mol ·m -3);;R —气体常数,8.314J ·mol -1·K -1;T —为绝对温度(K )。
当)/(dc d σ<0时,Γ > 0,即溶液的表面张力随着溶液浓度的增加而下降时,吸附量为正值,称为正吸附,反之,当)/(dc d σ> 0时,Γ< 0称为负吸附。
吉布斯吸附等温方程式应用范围很广,但上述形式只适用于稀溶液。
通过实验测得不同浓度溶液的表面张力1σ、2σ……即可求得吸附量Γ。
本实验采用最大气泡压力法测定正丁醇水溶液的表面张力值。
试验装置如图(7—1)所示。
图7—1 表面张力测定装置1—样品管 2—毛细管 3—压瓶4—精密数字压力计 5—大气平衡管 6—活塞 图7—2 气泡曲率半径的变化规律将欲测表面张力的溶液装入样品管中,使毛细管的端口与液面相切,液体即沿毛细管上升,打开减压瓶3的活塞6,使里面的水慢慢的滴出,则系统内的压力慢慢减小,毛细管2液面上受到一个比样品管中液面上大的压力,此时毛细管内液面就会下降,直到在毛细管端面形成一个稳定的气泡。
溶液表面张力的测定最大气泡法实验报告

溶液表面张力的测定最大气泡法实验报告实验目的:明确表面张力、表面自由能和吉布斯吸附量的物理意义。
掌握最大泡压法测定溶液表面张力的原理和技术。
掌握计算表面吸附量和吸附质分子截面积的方法。
实验原理:表面张力和表面吸附液体表面层的分子一方面受到液体内层的邻近分子的吸引,另一方面受到液面外部气体分子的吸引,由于前者的作用要比后者大,因此在液体表面层中,每个分子都受到垂直于液面并指向液体内部的不平衡力,这种吸引力使表面上的分子自发向内挤促成液体的最小面积,因此,液体表面缩小是一个自发过程。
在温度、压力、组成恒定时,每增加单位表面积,体系的吉布斯自由能的增值称为表面吉布斯自由能,用y表示。
也可以看作是垂直作用在单位长度相界面上的力,即表面张力。
欲使液体产生新的表面积,就需对其做表面功,其大小应与表面职成正比,系数为即为表面张力y。
在定温下纯液体的表面张力为定值,当加入溶质形成溶液时,分子间的作用力发生变化,表面张力也发生变化,其变化的大小决定于溶质的性质和加入量的多少。
水溶液表面张力与其组成的关系大致有以下三种情况:
(1)随溶质浓度增加表面张力略有升高;
(2)随溶质浓度增加表面张力降低,并在开始时降得快些;
(3)溶质浓度低时表面张力就急剧下降,于某一浓度后表面张力几乎不再改变。
最大泡压法测定溶液的表面张力(泡压法、滴重法、毛细管升高法)

最⼤泡压法测定溶液的表⾯张⼒(泡压法、滴重法、⽑细管升⾼法)表⾯张⼒的测定——最⼤⽓泡压⼒法、滴重法、⽑细管升⾼法⼀、实验原理:1.最⼤⽓泡压⼒法测定表⾯张⼒(装置如下图所⽰):其中,B是管端为⽑细管的玻璃管,与液⾯相切。
⽑细管中⼤⽓压为P0。
试管A中⽓压为P,当打开活塞E时,C中的⽔流出,体系压⼒P逐渐减⼩,逐渐把⽑细管液⾯压⾄管⼝,形成⽓泡。
当⽓泡在⽑细管⼝逐渐长⼤时,其曲率半径逐渐变⼩,⽓泡达最⼤时便会破裂。
此时⽓泡的曲率半径最⼩,即等于⽑细管半径r,⽓泡承受的压⼒差也最⼤△P=P0-P=2γ/r 此压⼒差可由压⼒计D读出,故γ=r△P/2若⽤同⼀⽀⽑细管测两种不同液体,其表⾯张⼒分别为γ1、γ2,压⼒计测得压⼒差分别为△P1、△P2则:γ1/γ2=△P1/△P2若其中⼀种液体的γ已知,例如⽔,则另⼀种液体的表⾯张⼒可由上式求得。
2.⽑细管⾝升⾼法(装置如下图所⽰):⽑细管法测定表⾯张⼒仪器⽑细管表⾯张⼒⽰意图当⼀根洁净的,⽆油脂的⽑细管浸进液体,液体在⽑细管内升⾼到h⾼度。
在平衡时,⽑细管中液柱重量与表⾯张⼒关系为:2πσrcosθ=πr2gdhσ=gdhr/2cosθ(1)如果液体对玻璃润湿,θ=0,cosθ=1(对于很多液体是这样情况),则:σ=gdhr/2 (2)式中σ为表⾯张⼒;g为重⼒加速度;d为液体密度;r为⽑细管半径。
上式忽略了液体弯⽉⾯。
如果弯⽉⾯很⼩,可以考虑为半球形,则体积应为:πr3 -2/3πr3 =1/3πr3从(2)可得:σ=gdr/2(h+1/3r)(3)更精确些,可假定弯⽉⾯为⼀椭圆球。
(3)式应变为:σ=gdhr/2(1+1/3(r/h)-0.1288(r/h)2+0.1312(r/h)3)(4)3. 滴重法(装置如右图所⽰):从图中可看出,当达到平衡时,从外半径为r的⽑细管滴下的液体重量应等于⽑细管周边乘以表⾯张⼒,即:mg=2πσr (5)式中m为液滴质量;r为⽑细管外半径;σ为表⾯张⼒;g为重⼒加速度。
溶液表面张力的测定——最大气泡压力法

实验七 溶液表面张力的测定——最大气泡压力法一. 实验目的1. 用最大气泡法测定不同浓度乙醇溶液的表面张力。
2. 了解表面张力的性质, 表面自由能的意义以及表面张力和吸附的关系。
3. 学会镜面法作切线的方法。
二. 实验原理用本法测定[乙醇, 水]溶液的数据对[σ, c], 作图将c-σ曲线在不同浓度的斜率 T 代入吉布斯等温吸附式:Γ=﹣c RT c σ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭T 求出相应的吉布斯吸附量Γ;按朗格茂尔等温吸附变形公式:c 1c α∞∞=+ΓΓΓ C/Γc-C 直线斜率tg β求出饱和吸附量 , 进而得出乙醇分子横切面积S 和分子长度 , 结合直线截距得出吸附系数α:∞Γ=(tg β)-1以上个式中, c 为浓度;T 为绝对温度(K );σ为表面张力;Γ为吉布斯吸附量;M 为溶质摩尔质量;ρ为溶质密度;S 为分子截面积;δ为分子长;α为吸附系数;NA 为阿伏伽德罗数(6.02×1023/mol );R 为气体常数。
为了求以上参数, 关键是测σ。
表面张力及界面张力, 矢量。
源于凝聚相界面分子受力不平衡, 意为表面的单位长度收缩力。
σ也是在个条件下凝聚系表面相得热力学强度性质, 如果恒温、恒压下扩大单位表面积所需的可逆功, 故亦称为表面自由焓。
1. σ与凝聚相和表面共存接触相种类有关, 还与T,P 有关, 与凝聚相纯度和杂志种类有关。
浓度升高, 溶液的σ有增有减, 随溶质、溶剂而异, 表面活性剂是两亲分子, 他们的水溶液σ随浓度升高先剧降, 后微升, 在渐趋稳定。
σ随c 而变化的本质是溶液表面浓度对体相浓度的偏离, 此现象称为表面吸附。
表面吸附量Γ与浓度有关, 用吉布斯等温方程求出 为σ-c 曲线在指定浓度的斜率。
<0, Γ>0为正吸附, 表面浓度较体浓度高, 达饱和吸附时, Γ趋于饱和吸附量 , 此时两亲分子在溶液表面处于高度有序的竖立密集, 形成单分子膜。
,2. 若将兰格缪尔等温吸附式中的吸附量赋予吉布斯吸附量的特定意义, 则可从其变形式求出 设分子吸附层厚δ, δ即两亲分子长。
溶液表面张力的测定实验报告

溶液表面张力的测定实验报告一、实验目的1、掌握最大气泡压力法测定溶液表面张力的原理和方法。
2、测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力,计算表面吸附量和表面活性剂分子的横截面积。
3、了解表面张力与溶液浓度之间的关系,加深对表面化学基本概念的理解。
二、实验原理1、表面张力在液体内部,每个分子都受到周围分子的吸引力,合力为零。
但在液体表面,分子受到指向液体内部的合力,使得液体表面有自动收缩的趋势。
要增大液体的表面积,就需要克服这种内聚力而做功。
在温度、压力和组成恒定时,增加单位表面积所做的功即为表面张力,用γ表示,单位为 N·m⁻¹或 mN·m⁻¹。
2、最大气泡压力法将毛细管插入待测液体中,缓慢打开滴液漏斗的活塞,让体系缓慢减压。
当压力差在毛细管端产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时,气泡就会从毛细管口逸出。
此时,气泡内外的压力差最大,这个最大压力差可以通过 U 型压力计测量得到。
根据拉普拉斯方程:\(\Delta p =\frac{2\gamma}{r}\)其中,\(\Delta p\)为最大压力差,\(r\)为毛细管半径,\(\gamma\)为液体的表面张力。
对于同一根毛细管,\(r\)是定值。
只要测出\(\Delta p\),就可以算出液体的表面张力\(\gamma\)。
3、表面吸附与吉布斯吸附等温式在一定温度下,溶液的表面张力随溶液浓度的变化而变化。
当溶质能降低溶剂的表面张力时,溶质在表面层中的浓度比溶液内部大,称为正吸附;反之,当溶质能升高溶剂的表面张力时,溶质在表面层中的浓度比溶液内部小,称为负吸附。
吉布斯吸附等温式为:\(\Gamma =\frac{1}{RT}\frac{d\gamma}{dC}\)其中,\(\Gamma\)为表面吸附量(单位:mol·m⁻²),\(R\)为气体常数(\(8314 J·mol⁻¹·K⁻¹\)),\(T\)为绝对温度,\(C\)为溶液浓度,\(\frac{d\gamma}{dC}\)为表面张力随浓度的变化率。
最大气泡法测表面张力实验报告

最大气泡法测表面张力实验报告一、实验目的1、掌握最大气泡法测定表面张力的原理和方法。
2、学会使用数字微压差测量仪测量微小压力差。
3、测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力,计算表面吸附量和表面活性剂分子的横截面积。
二、实验原理1、表面张力在液体的内部,任何分子周围的吸引力是平衡的。
然而,在液体表面,分子受到指向液体内部的合力,导致液体表面有自动收缩的趋势。
要使液体表面增大就必须要克服这种向内的合力而做功,所做的功转化为表面能储存在液体表面。
在温度、压力和组成恒定时,表面张力与表面积的增量成正比,比例系数即为表面张力。
2、最大气泡法将毛细管垂直插入液体中,液体表面张力会对毛细管中的气泡产生附加压力。
当气泡从毛细管下端缓慢逸出时,所受到的压力差最大。
根据拉普拉斯方程,附加压力与表面张力及气泡曲率半径之间的关系为:\(\Delta p =\frac{2\gamma}{r}\)其中,\(\Delta p\)为附加压力,\(\gamma\)为表面张力,\(r\)为气泡的曲率半径。
当气泡为半球形时,曲率半径\(r\)等于毛细管半径\(r_{毛}\),此时附加压力最大。
通过数字微压差测量仪测量出最大附加压力\(\Delta p_{max}\),即可求得表面张力\(\gamma\)。
3、表面吸附量和横截面积根据吉布斯吸附等温式:\(\Gamma =\frac{c}{RT}\frac{d\gamma}{dc}\)其中,\(\Gamma\)为表面吸附量,\(c\)为溶液浓度,\(R\)为气体常数,\(T\)为热力学温度。
通过测定不同浓度溶液的表面张力,以\(\gamma\)对\(c\)作图,求得曲线某一点的斜率\(\frac{d\gamma}{dc}\),即可计算出表面吸附量\(\Gamma\)。
假设表面活性剂在溶液表面是紧密排列的单分子层,每个分子的横截面积为\(A\),则:\(A =\frac{1}{L\Gamma}\)其中,\(L\)为阿伏伽德罗常数。
物理化学实验报告:最大泡压法测定溶液的表面张力

欲使液体产生新的表面 ΔA,就需对其做功,其大小应与 ΔA 成正比:
-W′=σ·ΔA
(1)
它表示液体表面自动缩小趋势的大小,σ 称为比表面自由能,其量纲为 J·m-2。因其量 纲又可以写成 N·m-1,所以 σ 还可称为表面张力。其量值与溶液的成分、溶质的浓度、温
度及表面气氛等因素有关。
2、溶液的表面吸附
至于恒温水浴内恒温 10min。毛细管需垂直并注意液面位置,然后按图接好测量系统。慢慢
打开抽气瓶活塞,注意气泡形成的速率应保持稳定,通常控制在每分钟 8-12 个气泡为宜,
即数字微压微压差测量仪的读数(瞬间最大压差)约在 700-800pa 之间。读数 3 次,取平均
值。
4、测量乙醇溶液的表面张力
按实验步骤三分别测量不同浓度的乙醇溶液。从稀到浓依次进行。每次测量前必须用少量
根据能量最低原理,溶质能降低溶剂的表面张力时,表面层中溶质的浓度比溶液内部
大;反之,溶质使溶剂的表面张力升高时,它在表面层中的浓度比在内部的浓度低,这种
表面浓度与内部浓度不同的现象叫做溶液的表面吸附。在指定的温度和压力下,溶质的吸
附量与溶液的表面张力及溶液的浓度之间的关系遵守吉布斯(Gibbs)吸附方程:
1.3435
25%乙醇
-0.478
1.3465
30%乙醇
-0.452
1.3491
35%乙醇
-0.450
1.3516
40%乙醇
-0.422
1.3539
2.数据处理:
(1)以纯水的测量结果按方程计算 K′值。
解得 K′=σ1∕△p1=71.97*10-3N*m-1/(-0.765kpa)=0.094 (2)根据所测折光率,由实验提供的浓度-折光率工作曲线查出各溶液的浓度。
七、最大气泡法测定溶液的表面张力

宁 波 工 程 学 院物理化学实验报告专业班级 化工114班 姓名 提子 序号 17 同组姓名 指导老师 胡爱珠 杨建平 实验日期 2013.5.21 实验名称 实验七 最大气泡压力法测定溶液的表面张力一、实验目的1、掌握最大气泡压力法测定表面张力的原理和技术。
2、通过对不同浓度乙醇溶液表面张力的测定,加深对表面张力、表明自由能、表面张力和吸附量关系的理解。
二、实验原理1、在指定的温度和压力下,溶质的吸附量与溶液的表面张力及溶液的浓度之间的关系遵守吉布斯吸附等温式: 根据朗格缪尔公式:以c/Г对c 作图,得以直线,该直线的斜率为1/Г∞三、实验仪器、试剂1、仪器:最大泡压表面张力仪1套、洗耳球1个、移液管(50ml 和1ml)各1只、烧杯(500ml)2、试剂:正丁醇(分析纯)、蒸馏水 四、实验步骤1、仪器准备与检漏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,烘干后按图接好。
检查是否漏气。
2、仪器常数的测定调节液面与毛细管端相切,并调节分液漏斗,使气泡由毛细管尖端成单泡逸出,且速度控制在每分钟形成气泡5-10个。
当气泡刚脱离管端的一瞬间,压力计中液位差达到最大值,此时记录下Δp 最大值;改变气泡逸出速率(控制在每分钟5-10个),再依此记录2次,取其平均值。
再由手册中查出实验温度时水的表面张力,求得仪器常数K 。
3、表面张力随溶液浓度变化的测定在上述体系中,按浓度从低到高的顺序依次测定预先配好的正丁醇溶液的Δp 最大值,每次置换溶液前都先用新溶液润洗2次,再按2方法测定。
五、数据记录与处理1、计算仪器常数K 和溶液表面张力γ,绘制γ-c 等温线。
室温:27.9℃ 大气压力:100.21Kpa 恒温槽温度:30℃ γ水:71.18×10-3 N/m K:1.1041×10-4c d RT dcГγ=-Kc1KcГГ∞=+c 1+Kc c 1 K K ГГГГ∞∞∞==+2RP γ∆=max 2RP γ∆=maxK p γ=∆浓度c(mol/dm3) 水0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.16 0.2 0.24Δpm ax(Pa) 644.7 621.3 576.0 542.3 515.7 491.7 471.7 449.0 419.0 397.7 Δpmax1(Pa)646 622 577 542 515 493 470 451 418 398 Δpmax2(Pa)643 621 576 543 517 490 472 448 419 397 Δpmax3(Pa)645 621 575 542 515 492 473 448 420 398 γ×10-3(N/m) 71.18 68.60 63.60 59.88 56.94 54.29 52.08 49.58 46.26 43.91 由图表数据作γ-c等温线图:由图1可得Y = 0.07142-0.20629*X+0.39219*X2可以得到γ-c的关系式为Y = 0.07142-0.20629*C+0.39219*C2由此得到dγ/dc=0.78438c-0.20629将不同的c值代入上式,就可以得到在不同浓度c下的dγ/dc了。
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宁波工程学院
物理化学实验报告
实验名称最大气泡压力法测定溶液的表面张力
一、实验目的
1.掌握最大气泡压力法测定表面张力的原理和技术。
2.通过对不同浓度乙醇溶液表面张力的测定,加深对表面张力、表面自由能、表面张力和吸附量关系的理解。
二、实验原理
1、表面浓度与内部浓度不同的现象叫做溶液的表面吸附。
在指定的温度和压力下,溶质的吸附量与溶液的表面张力及溶液的浓度之间的关系遵循吉布斯吸附等温式:
Γ = –(c/RT)*(dγ/dc)①
式中,Г为溶液在表层的吸附量;γ为表面张力;c为吸附达到平衡时溶液在介质中的浓度。
根据朗格谬尔(Langmuir)公式:
Γ =Γ∞Kc/(1+Kc)②
Γ∞为饱和吸附量,即表面被吸附物铺满一层分子时的Γ∞
c/Γ =(1+Kc)/(Γ∞K)= c/Γ∞+1/Γ∞K ③
以c/Г对c作图,则图中该直线斜率为1/Г∞。
由所得的Г∞代入A m=1/Г∞L可求被吸附分子的截面积(L为阿伏伽德罗常数)。
2、本实验用气泡最大压力法测定溶液的表面张力,其仪器装置如图1所示:
图1、最大气泡压力法测量表面张力的装置示意图
1、恒温套管;
2、毛细管(r在~0.2mm);
3、U型压力计(内装水);
4、分液漏斗;
5、吸滤瓶;
6、连接橡皮管。
将待测表面张力的液体装于表面张力仪中,使毛细管的端面与液面相切,液面即沿毛细管上升,打开抽气瓶的活塞缓缓抽气,毛细管内的液面上受到一个比A瓶中液面上大的压力,当此压力差——附加压力(△P=P大气–P系统),附加压力与表面张力成正比,与气泡的曲率半径成反比,其关系式为:
ΔP=2γ/R ④
式中,ΔP为附加压力;γ为表面张力;R为气泡的曲率半径。
根据上式,R=r时的最大附加压力为:
ΔP最大= 2γ/r ⑤
实际测量时,使毛细管端刚与液面接触,则可忽略气泡鼓起所需克服的静压力,这样就可以直接用上式进行计算。
当将其它参数合并为常数K时,则上式变为:
γ=KΔP最大⑥
式中仪器常数K可用已知表面张力的标准物质测得。
三、仪器药品
1、仪器:最大泡压法表面张力仪1套,洗耳球1个,移液管(50ml和10ml)
各一支,烧杯(500mL)。
2、药品:正丁醇(分析纯),蒸馏水。
四、实验步骤
1、仪器的准备与检漏
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5-9接好,检查是否漏气。
2、仪器常数的测定
调节液面与毛细管相切,并调节分液漏斗,使气泡由毛细管尖端成单泡逸出,且速度控制在每分钟形成气泡5~10个(数显微压差测量仪为
5~10s),当气泡刚脱离管端的一瞬间,压力计中液位差达到最大值,当显示的最大值比较稳定时,记下数据,重复调节2次并记下相应的数值。
再由手册查出实验温度时水的表面张力,求得仪器常数K。
3、表面张力随溶液浓度变化的测定
在上述体系中,按浓度从高到低的顺序依次测定预先配好的正丁醇溶液的△P最大值,每次置换溶液前都先用溶液润洗2次,再按2方法
测定。
五、实验数据记录及处理
1、实验数据的记录
恒温槽温度室温大气压γ水25℃℃×
c ΔP最大ΔP最大,1ΔP最大,2ΔP最大,3γ N/mΓmol*m-2c/Γ×107 m-1
水631 627 627 ——
610 610 610 *10-6
561 561 563 *10-6
540 538 737 *10-6
510 510 510 510 *10-6
490 490 492 *10-6
454 451 452 *10-6
443 443 442 *10-6
402 401 402 403 *10-6
395 392 394 *10-6
2、计算仪器常数K值
∵γ = KΔp
∴K=γ水/ΔP最大==×10-4m
根据K值得到一组γ值,γ= KΔp
以γ(N/m)--c 作图如下:
根据上图,可以得到γ-c的关系式为γ=×-7c×10-4c+
由此得到dγ/dc=××10-4,其中c的单位为
根据Γ = –(c/RT)*(dγ/dc)便可求出不同浓度下的Γ和c/Γ,结果见上表
3、绘制Γ-c等温线
通过公式Γ = –(c/RT)/(dγ/dc)就得一组Γ。
以Γ×c /()作图如下:
Γ-c等温线
4、计算A m
c/Γ-c等温线
从图中得出:斜率1/Γ∞=*105
即Γ∞=*10-6 mol·m-2
所以,A m=1/Γ∞L
=1/(*10-6**1023)
=*10-19 m2
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,应取单个逸出时的最大压力差。
七、结果与讨论
1、这次的实验操作的步骤很简单,就是实验量比较大,数据比较容易产生
误差。
从得到的c/Γ-c等温线来看,得到的数据不是很理想,拟合出的
直线不够精确。
可能的原因有:①液面没有跟毛细管底部完全相切;②
没有等到气泡稳定了再读数。
2、本实验是通过测最大气泡来测定溶液的表面张力,计算过程中巧妙地用
求导的方法间接地来求出τ-c的切线。
所用的毛细管必须干净,干燥,
应保持垂直,其管口刚好与液面相切;读取压力计的压差时,应取气泡
单个溢出时的最大压力差。
3、使用的张力管及毛细管的洗涤要彻底。
如果毛细管洗涤不干净,不仅影
响表面张力值,而且会使气泡不能有规律地单个连续逸出。
毛细管插入
溶液中的深度直接影响测量结果的准确性,这是因为溶液的静压力会增
加对气泡壁的压强,为了减少静压力的影响,应尽可能减少毛细管的插
入和深度,使插入深度与液面刚好相切。
八、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?
答:如果将毛细管末端插入到溶液内部,毛细管内会有一段水柱,产生压力Pˊ,则测定管中的压力Pr会变小,△pmax会变大,测量结果偏大。
2.最大气泡法测定表面张力时为什么要读取最大压力差?如果气泡逸出的
很快,活几个气泡一齐出,对实验结果有无影响?
答:如果毛细管半径很小,则形成的气泡基本上是的。
当气泡开始形成
时,表面几乎是平的,这时最大;随着气泡的形成,曲率半径逐渐变小,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(Laplace)公式,此时能承受的压力差为最大:△pmax = p0 - pr = 2σ/γ。
气泡进一步长大,R变大,附加压力则变小,直到气泡逸
出。
最大压力差可通过数字式微压差得到。
如气泡逸出太快,气泡的形
成与逸出速度快而不稳定;致使的读数不稳定,不易观察出其最高点而
起到较大的误差。