溶液表面张力测定实验报告
溶液表面张力实验报告
溶液表面张力实验报告溶液表面张力实验报告引言：溶液表面张力是液体表面上的分子间相互作用力，它是液体分子间吸引力和液体分子与外界相互作用力之间的平衡状态。
本次实验旨在通过测量不同浓度的溶液的表面张力，探究溶液浓度对表面张力的影响。
实验步骤及方法：1. 实验器材准备：实验室提供的溶液样品、测量表面张力的仪器、毛细管、实验台等。
2. 实验前准备：将实验台清洗干净，确保无杂质。
准备好所需的溶液样品，分别为不同浓度的溶液。
3. 实验操作：将测量表面张力的仪器放置在实验台上，调整仪器使其水平。
取一根毛细管，将一端浸入溶液中，另一端放在仪器上的测量刻度上。
记录下毛细管所达到的液面高度。
4. 重复实验：重复以上步骤，测量不同浓度的溶液的表面张力。
实验结果及数据分析：根据实验操作所得到的数据，我们可以计算出不同浓度的溶液的表面张力。
通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 随着溶液浓度的增加，表面张力逐渐减小。
这是因为溶液浓度的增加会导致溶质分子在溶液中的浓度增加，溶质分子与溶剂分子之间的相互作用力增强，从而减小了溶液表面的张力。
2. 不同浓度的溶液在表面张力上存在一定的差异。
高浓度的溶液具有更低的表面张力，而低浓度的溶液则具有较高的表面张力。
这是由于溶质分子在溶液中的浓度不同，溶质分子与溶剂分子之间的相互作用力不同所致。
3. 实验结果还表明，溶液的表面张力与溶液的温度无直接关系。
在本次实验中，我们保持了溶液的温度不变，因此可以排除温度对表面张力的影响。
结论：通过本次实验，我们得出了溶液浓度对表面张力的影响。
随着溶液浓度的增加，表面张力逐渐减小。
不同浓度的溶液在表面张力上存在差异，高浓度溶液的表面张力较低，低浓度溶液的表面张力较高。
此外，本实验结果还表明溶液的表面张力与温度无直接关系。
实验的局限性和改进方向：在本次实验中，我们只考虑了溶液浓度对表面张力的影响，而未考虑其他因素的影响。
未来的实验可以进一步探究溶液成分、温度、压力等因素对表面张力的影响，以获得更加全面的结论。
液体表面张力系数测定的实验报告
液体表面张力系数测定的实验报告一、实验目的1、掌握用拉脱法测量液体表面张力系数的原理和方法。
2、学习使用力敏传感器测量微小力的原理和方法。
3、研究液体表面张力系数与液体温度、浓度等因素的关系。
二、实验原理液体表面层内分子受到指向液体内部的拉力，使得液体表面有收缩的趋势。
要使液体表面增大，就需要克服这种内聚力而做功。
单位长度上所受的这种力称为表面张力，其大小与液体的种类、温度和纯度等因素有关。
拉脱法测量液体表面张力系数的基本原理是：将一个金属圆环水平地浸入液体中，然后缓慢地将其拉起，在拉起的过程中，圆环会受到液体表面张力的作用。
当圆环即将脱离液面时，所施加的拉力等于液体表面张力与圆环所受重力之差。
设圆环的内半径为$r_1$，外半径为$r_2$，拉起圆环所需的拉力为$F$，液体的表面张力系数为$＼sigma$，则根据力的平衡条件，有：＄F ＝（π(r_2^2 r_1^2)）＼sigma$从而可得液体表面张力系数：＄＼sigma ＝＼frac{F}｛π(r_2^2 r_1^2)｝＄在本实验中，拉力$F$通过力敏传感器测量，其输出电压$U$与拉力$F$成正比，即$F ＝ kU$，其中$k$为力敏传感器的灵敏度。
三、实验仪器1、液体表面张力系数测定仪。
2、力敏传感器。
3、数字电压表。
4、游标卡尺。
5、纯净水、洗洁精溶液等。
四、实验步骤1、仪器安装与调试将力敏传感器固定在铁架台上，使其探头向下。
将数字电压表与力敏传感器连接，调整零点。
用游标卡尺测量金属圆环的内半径$r_1$和外半径$r_2$。
2、测量纯净水的表面张力系数将洗净的金属圆环挂在力敏传感器的挂钩上，调整升降台，使圆环浸入纯净水中。
缓慢地向上移动升降台，观察数字电压表的示数变化。
当圆环即将脱离液面时，记录电压表的示数$U_1$。
重复测量多次，取平均值。
3、测量不同温度下纯净水的表面张力系数改变纯净水的温度，例如用热水加热或冷水冷却，分别测量在不同温度下的表面张力系数。
最大泡压法测定溶液表面张力。实验报告
最大泡压法测定溶液表面张力一．实验目的：1．明确表面张力、表面自由能和吉布斯吸附量的物理意义； 2．掌握最大泡压法测定溶液表面张力的原理和技术； 3．掌握计算表面吸附量和吸附质分子截面积的方法。
二．实验原理：1．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，如图1所示，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（J·m -2），用γ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（N·m -1）。
欲使液体产生新的表面ΔS ，就需对其做表面功，其大小应与ΔS 成正比，系数为即为表面张力 γ：－W =γ×ΔS (1)图1 液体表面与分子内部受力情况图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。
以上三种情况溶质在表面层的浓度与体相中的浓度都不相同，这种现象称为溶液表面吸附。
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。
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：Γ =Tdc d RTc ⎪⎭⎫⎝⎛γ （2） 式中，Г为溶质在表层的吸附量，单位mol ·m 2，γ为表面张力，c 溶质的浓度。
实验四、溶液表面张力测定实验报告样例(12.30)刘建华
p max
0.688 ×10 3 Pa
⑶测定乙醇各浓度的折光率并根据公式换算成 20°C 时的折光率，由乙醇折光率-
浓度曲线查得乙醇的质量分数，并求出物质的量浓度。
六、实验结果
乙醇溶液表面张力的计算：
将实验测得最大压力差分别值代入公式： σ = p max r 2
可得各浓度乙醇溶液的表面张力如表 5-2 所示。
学生姓名
湖南工业大学
实验报告
实验四 溶液表面张力的测定
预习实验报告内容
一、实验目的 1. 通过实验加深表面张力的理解； 2. 学会用最大气泡压力法测定不同浓度乙醇水溶液的表面张力； 3..掌握用最大气泡压力法测定溶液的表面张力的原理。
二、实验仪器 仪器：DP-AW 精密数字压力计、阿贝折光仪、表面张力测定玻璃仪器一套、真空 橡胶管、100ml 烧杯、铁架台等。 试剂：A.R.无水乙醇
七、分析讨论 1、本实验为什么要读取最大压力差？ 答：根据拉普拉斯方程可知：压力差最大时，气泡的半径最小（等于毛细管的半径）， 此时气泡的表面积为最小，张力为最大。所以，只有读取最大压力差时，才能测得 的表面张力。
2、测定管的清洁与否对数据有何影响？ 答：测定管没有洗干净，将直接影响待测液的浓度，也就会影响测定结果。
0.301 0.0340
0.283 0.0320
0.273 0.0308
0.263 0.0297
注意：学生不准更改以下内容
预习情况
操作情况
老师签名
纪律/卫生
日期
年月
日
五、实验数据和数据处理 毛细管半径计算：
⑴测得纯水的最大压力差为： ∆p = 0.688kPa
⑵毛细管半径计算： r = 2σ = 2 × 72.75mN ⋅ m −1 ×10 −3 = 0.226 ×10 −3 m = 0.226mm
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。
溶液表面张力的测定的实验报告
溶液表面张力的测定的实验报告摘要：本实验通过测定溶液的表面张力来了解溶液的性质和分子间相互作用力。
实验采用了产生泡沫的方法来测定表面张力，并利用浓度变化方法来研究溶液浓度对表面张力的影响。
实验结果表明，溶液的表面张力与溶液浓度呈负相关关系。
引言：溶液表面张力是指液体表面上的分子间相互作用力所产生的张力。
表面张力的大小取决于液体的性质以及其中溶解物的种类和浓度。
表面张力的测定对于研究溶液的性质和分子间相互作用力具有重要意义。
实验方法：1. 实验仪器和试剂本实验使用的仪器有：玻璃管、注射器、容量瓶、计时器等。
试剂有：水、不同浓度的溶液等。
2. 实验步骤（1）制备不同浓度的溶液：分别取一定量的溶质，加入不同体积的溶剂中，摇匀得到不同浓度的溶液。
（2）产生泡沫：将玻璃管的一端浸入溶液中，用注射器吸取一些溶液，再将玻璃管的另一端封住，并快速取出。
（3）计时：在实验开始后，用计时器计时，记录泡沫保持完整的时间。
（4）重复实验：重复以上步骤，记录多组数据。
实验结果与分析：根据实验数据计算出不同浓度溶液的表面张力，并绘制表面张力与浓度的关系曲线。
实验结果显示，随着溶液浓度的增加，表面张力逐渐降低。
这说明溶液浓度的增加可以降低溶液的表面张力。
结论：通过本实验的测定，我们得出了溶液表面张力与溶液浓度呈负相关的结论。
这一结论对于研究溶液的性质和分子间相互作用力有着重要的意义。
讨论与展望：本实验采用了产生泡沫的方法来测定溶液的表面张力，并通过浓度变化方法研究了溶液浓度对表面张力的影响。
然而，本实验只考虑了溶液浓度对表面张力的影响，还可以进一步研究其他因素对表面张力的影响，如温度、压力等。
此外，本实验只使用了一种溶质，可以尝试使用不同的溶质进行实验，比较它们对表面张力的影响。
结语：通过本实验，我们了解了溶液表面张力的测定方法，并得出了溶液表面张力与溶液浓度呈负相关的结论。
这一实验为进一步研究溶液性质和分子间相互作用力提供了基础。
溶液表面张力测定实验报告
学号：************基础物理化学实验报告实验名称：溶液表面张力的测定应用化学二班班级 03 组号实验人姓名： xx同组人姓名：xxxx指导老师：杨余芳老师实验日期： 2013-11-12湘南学院化学与生命科学系一、实验目的1、测定不同浓度正丁醇（乙醇）水溶液的表面张力；2、了解表面张力的性质，表面自由能的意义及表面张力和吸附的关系；3、由表面张力—浓度曲线（σ—c 曲线）求界面上吸附量和正丁醇分子的横截面积S ；4、掌握最大气泡法测定表面张力的原理和技术。
二、实验原理测定液体表面张力的方法很多，如毛细管升高法、滴重法、环法、滴外形法等等。
本实验采用最大泡压法，实验装置如图一所示。
图一中A 为充满水的抽气瓶；B 为直径为0.2～0.3mm 的毛细管；C 为样品管；D 为U 型压力计，内装水以测压差；E 为放空管；F 为恒温槽。
图一 最大泡压法测液体表面张力仪器装置图将毛细管竖直放置，使滴口瓶面与液面相切，液体即沿毛细管上升，打开抽气瓶的活栓，让水缓缓滴下，使样品管中液面上的压力渐小于毛细管内液体上的压力（即室压），毛细管内外液面形成一压差，此时毛细管内气体将液体压出，在管口形成气泡并逐渐胀大，当压力差在毛细管口所产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时，气泡破裂，压差的最大值可由U 型压力计上读出。
若毛细管的半径为r ，气泡从毛细管出来时受到向下的压力为：式中，△h 为U 型压力计所示最大液柱高度差，g 为重力加速度，ρ为压力计所贮液体的密度。
气泡在毛细管口所受到的由表面张力引起的作用力为2πr•γ，气泡刚脱离管口时，上述二力相等：g h p p p ρ∆=-=系统大气m ax r g h r p rr πρππ22m ax 2=∆=γπρππr g h r p r 22m ax 2=∆=若将表面张力分别为和的两种液体用同一支毛细管和压力计用上法测出各自的和，则有如下关系：即：对同一支毛细管来说，K 值为一常数，其值可借一表面张力已知的液体标定。
溶液表面张力的测定——最大气泡法(物理化学实验报告)
3 结果与讨论
3.1 原始数据
以下为软件处理界面截图：
图3
数据处理软件截图
将原始数据提取后如表 2 所示：
正丁醇浓度 c/M 0 0.025 0 0.050 0 0.100 0 0.150 0 0.200 0 0.300 0 0.400 0 0.500 0
表 2 正丁醇浓度-电势差原始数据表
电势差 ΔE / mV 0.308 0.300 0.272 0.250 0.222 0.198 0.184 0.169 0.163
-0.2164
2.146×10-6
-0.1623
3.220×10-6
-0.1082
4.293×10-6
-0.08115
4.830×10-6
-0.06492
5.152×10-6
-0.04637
5.520×10-6
-0.03607
5.724×10-6
-0.02951
5.854×10-6
为得出表面吸附量 Γ 和正丁醇浓度 c 之间关系，作 c/Γ – c 曲线，数据如下：
2.3.2 仪器常数的测定
（1） （2） （3） （4）
（5） （6）
向大试管中加去离子水，调整液面高度使毛细管与液面相切； 将大试管至于恒温水浴中； 关闭气密活塞使体系与大气相隔离； 打开抽气瓶活塞，使水缓慢流下，观察毛细管处，使气泡产生的速 度约为 10~20 秒一个； 打开气密活塞，使体系与大气相连； 启动软件开始测量体系压力；
正丁醇浓度 c/M 0.025 0 0.050 0 0.100 0 0.150 0 0.200 0 0.300 0 0.400 0 0.500 0
* γ = ΔE / 0.308 * 0.07118
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溶液表面张力测定实验报告
溶液表面张力测定实验报告
引言：
表面张力是液体分子间相互作用力在液体表面上所产生的一种现象，它使得液体表面呈现出收缩的趋势。
溶液表面张力的测定对于理解液体的性质以及液体与其他物质的相互作用具有重要意义。
本实验旨在通过测定溶液的表面张力，探究溶液的特性及其与其他物质的相互作用。
实验目的：
1. 了解溶液表面张力的概念和测定方法。
2. 探究不同浓度的溶液对表面张力的影响。
3. 研究溶液与其他物质（如表面活性剂）的相互作用。
实验原理：
表面张力可以通过测量液滴的形状来间接测定。
当液滴悬挂在毛细管或玻璃管的末端时，液滴的形状受到两种力的影响：表面张力和重力。
根据Young-Laplace方程，可以得到表面张力与液滴半径和液滴悬挂高度之间的关系。
通过测量液滴的半径和悬挂高度，可以计算出溶液的表面张力。
实验步骤：
1. 准备一根干净的玻璃管，并在一端封闭。
2. 将待测溶液注入玻璃管中，并将另一端浸入溶液中，使液滴悬挂在玻璃管末端。
3. 使用显微镜观察液滴的形状，并测量液滴的半径和悬挂高度。
4. 重复以上步骤，测量不同浓度的溶液的表面张力。
实验结果与分析：
根据实验测量数据，我们可以计算出不同浓度溶液的表面张力。
通过对比不同
溶液的表面张力值，我们可以发现溶液浓度对表面张力的影响。
一般来说，随
着溶液浓度的增加，表面张力会减小。
这是因为溶质的存在会降低溶剂分子之
间的相互作用力，从而降低表面张力。
此外，我们还可以研究溶液与其他物质的相互作用。
例如，可以将表面活性剂
加入溶液中，观察其对表面张力的影响。
表面活性剂能够在液体表面形成一层
分子膜，降低液体表面的张力。
因此，加入表面活性剂后，溶液的表面张力会
显著降低。
实验结论：
通过本实验，我们了解了溶液表面张力的概念和测定方法。
我们发现溶液浓度
对表面张力有一定的影响，浓度越高，表面张力越小。
此外，我们还研究了溶
液与表面活性剂的相互作用，发现表面活性剂能够显著降低溶液的表面张力。
通过这次实验，我们对溶液的特性以及液体与其他物质的相互作用有了更深入
的了解。
这对于实际应用中的液体分离、表面润湿等问题具有一定的指导意义。
希望通过今后的研究和实验，能够进一步探索溶液表面张力的性质及其在科学
和工程领域的应用。