最大压差法测表面张力
预习资料-溶液表面张力的测定
溶液表面张力的测定-最大气泡压力法涉及的实验技术：恒温槽恒温槽的原理和使用注意事项，以及溶液配置技术。
●实验仪器以及用品SHJ-1 型温度测量控制仪、85-2 型磁力搅拌器、微压计（清华大学化学实验中心）洗耳球、移液管（10,25, 50 mL），容量瓶7个（100 mL），1000 mL、500 mL 烧杯各1个，0.4000 和0.5000 mol/L的正丁醇水溶液。
●实验步骤一、溶液配制：由0.4000和0.5000mol/L的正丁醇水溶液，使用10，25或50ml移液管，配置7个浓度从0-0.4 mol/L的溶液，每次实验四个组的同学建议用同样方法稀释，以利于相互讨论。
建议浓度但并不限定于：0.3000、0.2500、0.200、0.1500、0.100、0.0500及0.0250 mol/L。
二、开启仪器1. 恒温槽。
接电源，先开搅拌，再连接温控仪与加热器，开始温度控制。
2. 压差测量。
首先打开测压仪，然后打开电脑。
打开“数据采集”软件，在“参数设置”中设定采样频率为10次/秒如果测量曲线为直线，则需要重新启动电脑。
测量前，应首先走15~20 s基线。
测量过程中不要切换测压器单位。
三、压差的测定1. 标定仪器。
充分洗净大试管及毛细管，在大试管中注入适量的去离子水（即参比样品），使毛细口端口刚好和液面相切。
注意：毛细管与液面垂直，深入液面不宜过深或过浅，2 mm左右可以接受，并在整个实验过程中尽量保持一致。
将大试管安装在水浴中，给抽气瓶注满水，检查活塞，打开三通管与大气相连。
打开抽气瓶旋塞，使瓶内的水缓慢滴出，单击软件窗口的“开始”，稳定10~20 秒后，关闭与大气相连的三通管，观察微压压差计的读数和计算机数据采集界面采集数据的变化。
随着试管压力逐步下降，逐渐伴随气泡的产生与破灭，出现压力的振荡。
建议但并不限定：8~10 s产生一个气泡，记录一定数量的稳定振荡后，停止记录。
（请思考：要测的压差是什么？如何确定一定数量？）2.测量正丁醇溶液。
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。
最大泡压法测溶液的表面张力
七、思考题
1、有哪些因素影响表面张力测定的结果？如 何减小以致消除这些因素对实验的影响？
2、用最大泡压法测定表面张力时，为什么要 读取最大压力差？
3、在测量中，如果抽气速度过快，对测量结 果有何影响？
六、数据处理
1、以纯水测得结果按（15～8）式计算仪器 常数K’值，水的表面张力由附录表中查出
2、用表格列出各浓度的溶液压力差值，并求 得其表面张力值。
3、在方格坐标纸上作σ-c图 ，并在σ-c曲线上 取10～20个点，分别作出切线，并求得对
应的斜率。
4、根据方程（15-2）求算各浓度的吸附量，并 作出(c/ Γ)-c图，由直线斜大气泡法表面张力测定装置 1-滴液漏斗，2-支管试管，3-毛细管，4-恒 温槽，5-压差计
根据拉普拉斯公式，气泡承受的压力差也最大。 （15-6）
三、仪器与试剂
表面张力测定装置 洗耳球 滴管 不同浓度的乙醇溶液
1套 1个 1个
四、实验步骤
仪器常数的测定 溶液的表面张力的测定
五、实验注意事项
1、测定用的毛细管一定要清洗干净，否则气泡 不能连续稳定地通过，而使压力计读书不稳定。
2、控制好出泡速度，不要使气泡一连串地脱 出，，读取压力计的压差时，应取气泡单个逸 出时的最大压力差。
3、洗涤毛细管时不能用热风吹干或烘烤，避免毛 细管的结构发生变化。
4、实验结束后要将所用仪器全部洗涤干净。
中科大物理化学实验十二：溶液中的吸附作用和表面张力的测定
图2
5
6、连接橡皮管。
如毛细管的半径为 r，气泡由毛细管口逸出时受到向下的总作用力为r2P 最大，而
P 最大＝P 系统－P 大气压
hg
式中，h－数字式微压差测量仪上的读数 g－重力加速度
－压力计内液体的密度
气泡在毛细管上受到表面张力引起的作用力为 2r。气泡自毛细管口逸出时，上述两种力
看作相等，即：
r 2 P最大 r 2hg
（5）
r hg
2
（6）
若用同一只毛细管和压力计，在同一温度下，对两种溶液而言，则得：
1 h1 2 h2
1
2 h2
h1
K' h1
(7)
式中 K' 为毛细管常数。 用已知表面张力2 的液体为标准，从（7）式可求出其他液体的表面张力1。
线的斜率 B ( ( c )T )代入 Gibbs 吸附公式，可以求出不同浓度时气
－液界面上的吸附量。
在一定温度下，吸附量与溶液浓度之间的关系由 Langmuir 等
温方程式表示：
K C
1 K C
(2)
图 1 正丁醇水溶液的表面
张力与浓度的关系图
为饱和吸附量，K 为经验常数，与溶质的表面活性大小有关。
将（3）式化成直线方程，则
CC 1
(3)
表面张力的测定
(2-88)
最大附加压力由数字微压差计或 U 型管压差计读出。 用数字压力 计可以直接读出压差的值， Pa， 体系的导气管接数字微差计的负压口， 正压口与大气相通。若用数字微差计，压差则以Δ������������ 表示。 1 σ = ������Δ������ ������ 2
������ ������������ ������������
( ) ������ (2-87)
������������ ������������
������������
式中，Γ为表面吸附量，mol/������2 ；σ为表面张力，J m2 ；( ) ������ 为 在一定温度下表面张力随浓度的改变率，即 ( ) ������ < 0，Γ > 0，溶质能降低溶剂的表面张力，溶液表面层的浓度
B Linear Fit of Sheet1 B
0.07
Pearson's r Adj. R-Square
B
0.06
B
0.05
0.04
0.03
0.02 200
300
400
500
600
700
800
A
折射率-浓度曲线：
W2 n������ 0.05 0.1 1.3359 1.3385 0.15 1.34 0.2 1.3455 0.25 1.349 0.3 1.35 0.4 1.356 0.5 1.3599
Residual Sum of Squares Pearson's r Adj. R-Square
0.07
0.06
B
0.05
0.04
0.03
0.02 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
华南师大物化报告_最大泡压法测定溶液表面张力
华南师范大学实验报告学生姓名黎昕学号20152401114专业化学（师范）年级、班级2015级化师(4)班课程名称物理化学实验实验类型■验证□设计□综合实验时间2018年3月29日实验指导老师林晓明老师小组成员黎昕20152401114 朱海燕20152401110最大泡压法测定溶液的表面张力一、实验目的1）掌握最大泡压法测定表面张力的原理，了解影响表面张力测定的因素。
2）了解弯曲液面下产生附加压力的本质，熟悉拉普拉斯方程，吉布斯吸附等温式，了解兰格缪尔单分子层吸附公式的应用。
3）测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力，计算饱和吸附量, 由表面张力的实验数据求正丁醇分子的截面积及吸附层的厚度。
二、实验原理1、表面张力的产生：在液体的内部任何分子周围的吸引力是平衡的。
但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。
这种吸引力有使表面积最小的趋势，要使液体表面积增大就必须要反抗分子的内向力而作功以增加分子位能。
所以分子在表面层比在液体内部有较大的位能，这位能就是表面自由能。
*表面能与表面张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-2。
而把液体限制其表面增大以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N m-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。
*表面张力的方向与影响因素◆在任何两相界面处都存在表面张力。
表面张力的方向是与界面相切，垂直作用于某一边界，方向指向使表面积缩小的一侧。
◆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。
◆由于表面张力的存在，产生很多特殊界面现象。
表面张力知识
基本概念一、粘度液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，粘度又分为动力黏度与运动黏度度。
1.黏度简介将流动着的液体看作许多相互平行移动的液层, 各层速度不同,形成速度梯度(dv/dx),这是流动的基本特征.(见图) 由于速度梯度的存在,流动较慢的液层阻滞较快液层的流动,因此.液体产生运动阻力.为使液层维持一定的速度梯度运动,必须对液层施加一个与阻力相反的反向力. 在单位液层面积上施加的这种力,称为切应力τ(N/m2).切变速率(D) D=d v /d x (S-1) 切应力与切变速率是表征体系流变性质的两个基本参数牛顿以图4-1的模式来定义流体的粘度。
两不同平面但平行的流体，拥有相同的面积”A”，相隔距离”dx”，且以不同流速”V1”和”V2”往相同方向流动，牛顿假设保持此不同流速的力量正比于流体的相对速度或速度梯度，即：τ= ηdv/dx =ηD（牛顿公式）其中η与材料性质有关，我们称为“粘度”。
2.黏度定义将两块面积为1m2的板浸于液体中,两板距离为1米,若加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的粘度为1Pa.s。
牛顿流体：符合牛顿公式的流体。
粘度只与温度有关，与切变速率无关，τ与D为正比关系。
非牛顿流体：不符合牛顿公式τ/D=f（D），以ηa表示一定（τ/D）下的粘度，称表观粘度。
又称黏性系数、剪切粘度或动力粘度。
流体的一种物理属性，用以衡量流体的粘性，对于牛顿流体，可用牛顿粘性定律定义之：式中μ为流体的黏度；τyx为剪切应力；ux为速度分量；x、y 为坐标轴；dux/dy为剪切应变率。
流体的粘度μ与其密度ρ的比值称为运动粘度，以v表示。
粘度随温度的不同而有显著变化，但通常随压力的不同发生的变化较小。
液体粘度随着温度升高而减小，气体粘度则随温度升高而增大。
对于溶液，常用相对粘度μr表示溶液粘度μ和溶剂粘度μ之比，即：相对粘度与浓度C的关系可表示为：μr＝1＋【μ】C＋K′【μ】C＋…式中【μ】为溶液的特性粘度，K′为系数。
表面张力知识
基本概念一、粘度液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，粘度又分为动力黏度与运动黏度度。
1.黏度简介将流动着的液体看作许多相互平行移动的液层, 各层速度不同,形成速度梯度(dv/dx),这是流动的基本特征.(见图) 由于速度梯度的存在,流动较慢的液层阻滞较快液层的流动,因此.液体产生运动阻力.为使液层维持一定的速度梯度运动,必须对液层施加一个与阻力相反的反向力. 在单位液层面积上施加的这种力,称为切应力τ(N/m2).切变速率(D) D=d v /d x (S-1) 切应力与切变速率是表征体系流变性质的两个基本参数牛顿以图4-1的模式来定义流体的粘度。
两不同平面但平行的流体，拥有相同的面积”A”，相隔距离”dx”，且以不同流速”V1”和”V2”往相同方向流动，牛顿假设保持此不同流速的力量正比于流体的相对速度或速度梯度，即：τ= ηdv/dx =ηD（牛顿公式）其中η与材料性质有关，我们称为“粘度”。
2.黏度定义将两块面积为1m2的板浸于液体中,两板距离为1米,若加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的粘度为1Pa.s。
牛顿流体：符合牛顿公式的流体。
粘度只与温度有关，与切变速率无关，τ与D为正比关系。
非牛顿流体：不符合牛顿公式τ/D=f（D），以ηa表示一定（τ/D）下的粘度，称表观粘度。
又称黏性系数、剪切粘度或动力粘度。
流体的一种物理属性，用以衡量流体的粘性，对于牛顿流体，可用牛顿粘性定律定义之：式中μ为流体的黏度；τyx为剪切应力；ux为速度分量；x、y 为坐标轴；dux/dy为剪切应变率。
流体的粘度μ与其密度ρ的比值称为运动粘度，以v表示。
粘度随温度的不同而有显著变化，但通常随压力的不同发生的变化较小。
液体粘度随着温度升高而减小，气体粘度则随温度升高而增大。
对于溶液，常用相对粘度μr表示溶液粘度μ和溶剂粘度μ之比，即：相对粘度与浓度C的关系可表示为：μr＝1＋【μ】C＋K′【μ】C＋…式中【μ】为溶液的特性粘度，K′为系数。
溶液表面张力的测定
溶液表面张力测定一 实验目的1. 掌握气泡的最大压力法测定溶液表面张力原理和技术。
2. 测定不同浓度乙醇水溶液的表面张力，计算表面吸附量。
3. 了解超级恒温槽的构造及使用方法。
二 实验原理处于液体表面的分子由于受到液体内部分子与表面层外介质分子的不平衡力作用，具有表面张力。
定义单位长度上沿着表面的切线方向垂直作用于表面的收缩力为表面张力σ，单位。
1m −⋅N p ∆气泡的最大压力法(或最大泡压法)是测定液体表面张力的方法之一。
它的基本原理如下：当玻璃毛细管一端与液体接触，并往毛细管内加压时，可以在液面的毛细管口处形成气泡。
设气泡在形成过程中始终保持球形，则气泡内外的压力差(即施加于气泡的附加压力)与气泡的半径r 、液体表面张力σ之间的关系可由拉普拉斯(Laplace)公式表示，即p =∆ (2-70) rσ2 图2-42 气泡形成过程中其半径的变化情况示意 显然，在气泡形成过程中，气泡半径由大变小，再由小变大(如图2-42中(a)、(b)、(c)所示)，而压力差∆p 则由小变大，然后再由大变小。
当气泡半径r 等于毛细管半径R 时，压力差达到最大值∆p max 。
因此 Rp max =∆ (2-71) σ2由此可见，通过测定R 和，即可求得液体的表面张力。
max p ∆由于毛细管的半径较小，直接测量R 误差较大。
通常用一已知表面张力为的液体(如水、甘油等)作为参考液体，在相同的实验条件下，测得相应最大压力差为，则毛细管半径0σmax ,0p ∆max,002p ∆=R σ。
代入上式，求得被测液体的表面张力0,0max max σσp p ∆∆=（2-72） 本实验中用数字式微压差测量计测量压力差∆p 。
在同一温度下，若测定不同浓度c 的溶液表面张力，按吉布斯(Gibbs)吸附等温式可计算溶质在单位界面过剩量，即吸附量：(1)2Γ cRT c d d (1)2σΓ−= (2-73) 式中R 为气体摩尔常数。
表面张力的测定方法
表面张力的测定方法医药化工学院应用化学（化妆品方向）10（2）班阮怀金1015512260摘要：在没有外力的影响或影响不大时，液体总是趋向于成为球状，可见液体总是有自动收缩而减少表面积，从而降低表面自由能的趋势。
表面张力是表面活性剂的一项重要性质，也是表面活性剂水溶液的重要特性之一。
根据表面张力的大小，可确定表面活性剂的别的表面活性，也可以了解表面活性剂在界（表）面吸附过程中所起作用的机理，因此表面张力的测定很有必要【1】。
表面张力无法直接通过热力学微分关系式从状态方程导出，精确可靠的表面张力实验数据只能通过精密测量得到。
关键词：表面张力；滴重法；毛细管上升法；最大气泡压力法；差分最大气泡压力法；Wilhelmy 盘法；环法；滴外形法；振荡射流法；旋滴法；悬滴法一、测定方法液体表面张力的测定方法分静态法和动态法。
静态法【2-3】有毛细管上升法、DuNouy吊环法、Wilhelmy盘法、旋滴法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压力法；动态法【4-5】有旋滴法、震荡射流法和悬滴法等。
其中毛细管上升法和最大气泡压力法不能用来测液-液界面张力。
Wilhelmy 盘法，最大气泡压力法，振荡射流法可以用来测定动态表面张力。
静态法测定表面张力1、滴重法【6】1.1、基本原理滴重法也叫做滴体积法，这种反分法比较精确而且简便。
其基本原理是：自一毛细管滴头滴下液体时，液滴的大小与液体的表面张力有关，即表面张力越大，滴下的液滴也越大，二者存在关系式：W=2πRγf (1)γ=W/(2πRf} (2)式中，W为液滴的重量；R为毛细管的滴头半径，其值的大小由测量仪器决定；f为校正系数。
一般实验室中测定液滴体积更为方便，因此式（2）又可写为：γ=(Vρg/R)×(1/2πf) (3)式中，V为液滴体积；ρ为液体的密度；f为校正因子。
对于特定的测量仪器和被测液体，R和ρ是固定的，在测量过程中，只要测出数滴液体的体积, 就可计算出该液体的表面张力。
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中国石油大学化学原理（Ⅱ）实验报告
实验日期：2014年10月24日 成绩：
班级：石工（实验）1202 学号： 姓名： 教师：
同组者：
实验二 表面张力测定 最大压差法
一．实验目的
1.掌握最大压差法测定表面张力的原理及方法；
2.测定正丁醇水溶液的表面张力，了解表面张力的概念及影响因素；
3.学习 Gibbs 公式及其应用。
二．实验原理
由于净吸引力的作用，处于液体表面的分子倾向于到液体内部来，因此液体表面倾向于收缩。
要扩大面积，就要把内部分子移到表面来，这就要克服净吸引力作功，所作的功转变为表面分子的位能。
单位表面具有的表面能叫表面张力。
在一定温度、压力下纯液体的表面张力是定值。
但在纯液体中加入溶质，表面张力就会发生变化。
若溶质使液体的表面张力升高，则溶质在溶液相表面层的浓度小于在溶 液相内部的浓度；若溶质使液体的表面张力降低，则溶质在溶液相表面层的浓度大于在溶液相内部的浓度。
这种溶质在溶液相表面的浓度和相内部的浓度不同的现象叫吸附。
在一定的温度、压力下，溶质的表面吸附量与溶液的浓度、溶液的表面张力之间的关系，可用吉布斯吸附等温式表示：
dc
d RT c σ
-
=Γ
式中 Γ －吸附量（mol/L ）；
c －吸附质在溶液内部的浓度(mol/L)； σ －表面张力（N/m ）； R －通用气体常数（N.m/K.mol ）； T －绝对温度（K ）。
若 d σ /dc ＜0,溶质为正吸附；若d σ /dc ＞0，溶质为负吸附。
通过实验若能测出表面张力与溶质浓度的关系，则可作出σ －c 曲线，并在此曲线上任取若干个点作曲线的切线，这些曲线的斜率即为浓度对应的 d σ /dc ，将此值代入 2－1 式可求出在此浓度时的溶质吸附量。
测定液体表面张力的方法有许多种。
本实验采用最大压差法
压力计
漏斗 毛细管
图2-1
测定时，将分液漏的活塞打开，使瓶内压力增加，气泡即可通过毛细管（要求它的尖嘴刚刚与液面接触）。
从浸入液面的毛细管端鼓出空气炮时，需要高出外部大气压的附加压力，以克服气泡表面张力。
如果毛细管半径很小，则形成的气泡基本上是球形的。
此时附加压力与表面张力成正比，与气泡的曲率半径成反比，其关系式如下：
R
P σ
2=
∆
式中：
ΔP －广口瓶内滴水形成的附加压力； R －气泡的曲率半径； σ－表面张力（N/m ）
当气泡开始形成时，表面几乎是平的，这是曲率半径最大，随着气泡的形成，曲率半径逐渐变小，直到形成半球形，这是曲率半径与毛细管半径 r 相等，曲率半径达最小值，这时附加压力达最大值。
气泡进一步长大，R 变大，附加压力则变小，直到气泡溢出。
如果用图 2-1 装置，分别测出一种已知表面张力的液体（例如水）和另一未知表面张力液体（如正丁醇水溶液）的附加压力最大值，这时因为R=r ，所以
r
P 1
12σ=
∆
式中：
Δp1 －已知表面张力液体的最大附加压力； σ1－ 已知液体的表面张力。
r
P 2
22σ=
∆
式中：
Δp2 －未知表面张力液体的最大附加压力； σ2－ 未知液体的表面张力。
因为两种液体的最大附加压力（即最大压差）是在同一仪器的同一毛细管测的。
所以，上两式的 r 是相同的，若将 r 消去即得：
11
2
2σσp p ∆∆=
因此，在同一温度下，只要测得ΔP1、ΔP2，再由温度查出已知表面张力液体（水）的表面张力；即可求出未知液体的表面张力。
三. 仪器与药品
1.仪器 最大压差法测表面张力装置一套，洗瓶，吸耳球。
2.药品 正丁醇（分析纯），蒸馏水。
四．实验步骤
1.用洗液洗表面张力测定仪的外套管和毛细管。
方法是在外套管中放入少量洗液, 倾斜转动外套管,使洗液与外套管接触( 注意不要让洗液从侧管流出 )。
再将毛细管插入,这时保持外套管倾斜不动,转动毛细管,使洗液与毛细管接触,再用洗耳球吸洗液至毛细 管内,洗毛细管内壁。
用完的洗液倒回原来瓶中,然后用自来水充分冲洗外套管和毛细管,最后用蒸馏水冲洗外套管和毛细管各三次,即可进行下面实验。
2.在外套管中放入蒸馏水(作为已知表面张力的液体,其表面张力见附录二),将毛细管插入外套管,塞紧塞子,并使毛细管尖端刚碰到液面。
3.关闭滴液漏斗下活塞，在滴液漏斗中加入自来水。
将表面张力测定装置管线流程接上。
4.打开精密数字压力计电源，然后打开漏斗上活塞，将管线内压力放空。
安精密数字压力计的采零键，使精密数字压力计的示数至零。
5.打开分液漏斗的活塞，使分液漏斗中的水慢慢滴入广口瓶中，这时瓶内压力逐渐增加，气泡将通过毛细管端。
从精密数字压力计读出最大压差值，重复读取最大压差值三次，将数据记录在实验记录纸上，取平均值。
6.测完蒸馏水的最大压差后，倒掉蒸馏水，用0.02mon/L 的正丁醇洗一次外套管 和毛细管，然后再加入该溶液，按照测蒸馏水的最大压差的方法，测定该溶液的最大压差。
依次侧得 0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35mom/L 的正丁醇溶液的最大压差。
（注意：每更换一次溶液，都应用待定液洗外管套管和毛细管）。
7.记录实验温度。
五．数据处理与计算
1. t=21℃ σ=7
2.59mN/m
2. H2O 0.02 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 P1 0.344 0.315 0.287 0.254 0.236 0.221 0.218 0.200 0.198 P2 0.346 0.313 0.287 0.253 0.232 0.221 0.217 0.202 0.200 P3
0.341 0.314 0.292 0.254 0.234 0.221 0.217 0.203 0.200 P
0.344
0.314
0.289
0.254
0.234
0.221
0.217
0.202
0.199
σ
72.59 66.26 60.98 53.60 49.38 46.63 45.79 42.63 41.99
以0.02mol/L 的正丁醇溶液为例计算：
1
1
2
2σσp p ∆∆=
=0.314*72.59/0.344=66.26N/m
3.
4. c 0.02 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.35 Г
4.273 7.028 11.637 13.637 14.319 16.099 17.183
六.思考题
1.实验中，如果毛细管深入液面1mm 会造成多大误差？
会使最大附加压力增大很多，从而使表面张力增大很多。
2.实验中，为什么要尽量放慢鼓泡速度？
为了让气泡逐渐形成，使曲率半径逐渐变小最后达到与毛细管半径相等，曲率半径达最小。
鼓泡过快气泡来不及形成，达不到曲率半径最小，会造成实验测量误差,实验压力计也来不及读数。
3.实验中，为什么要求从稀到浓逐个测定不同浓度溶液的表面张力？
减少由于残留正丁醇对于浓度的影响而造成的实验误差，使实验更加的精确。
4.解释σ-c 曲线的变化趋势。
开始时，曲线变化速率很快，随浓度增加，变化速率逐渐变慢。
当溶液极稀时，表面上表面活性剂分子彼此不影响，所以可平铺于液面。
因此，表面活性剂对表面张力有显著影响。
表面活性剂分子在表面浓度增加，所以他们不能像极稀溶液情况下平铺，因此对表面张力的影响就减小，表现为表面张力随浓度增加而下降减小。
当浓度增至某一数值，表面活性剂在溶液表面吸附达到饱和，并紧密排列，活性分子开始向溶液内部分布，变化趋势表现为十分平缓。
5.实验中，影响表面张力测定准确性的因素有哪些？
影响准确性的因素主要有仪器的气密性，毛细管与液面的接触距离，气泡是否缓慢的鼓出。
七.小结
通过本实验，我了解了用最大压差法测定表面张力的原理与方法，基本掌握了表面张力的概念及影响因素。
加深了对吉布斯公式的理解和应用，实验还要求要有一定的耐心和精心操作，否则有可能导致实验结果不准确。