溶液表面张力测定实验报告
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。
液体表面张力实验报告
液体表面张力实验报告引言：液体表面张力是物理学中一个重要的概念，它涉及到液体分子之间的相互作用力及其对液面的影响。
为了理解和测量液体表面张力，我们进行了一项实验。
本报告将详细介绍实验的目的、原理、实验装置和步骤、实验结果及分析，并探讨了液体表面张力的应用领域。
一、实验目的本实验的目的是通过测量液体表面张力，探究液体分子间的相互作用力以及表面张力对液面的影响，并了解液体表面张力的应用。
二、实验原理液体表面张力是由于液体内分子间相互作用力较强造成的。
表面张力越大，表明液体分子间的相互作用力越强。
常用的测定表面张力的方法有静力法和动力法两种。
实验室常用静力法测定表面张力，即通过测量液滴在毛细管或针管中的形状来计算表面张力值。
三、实验装置和步骤实验装置包括毛细管、滴定管、显微镜、滴灌装置等。
实验步骤如下：1. 准备工作：将实验装置清洗干净，并待干燥。
2. 用毛细管吸取实验液体，调整液滴大小。
3. 将毛细管的一端贴近液体表面，让液滴悬于空气中。
4. 使用显微镜观察液滴的形状，并记录下相应的数据。
5. 重复进行多次实验，取平均值。
四、实验结果及分析根据实验数据，我们得出了液滴的形状参数，并利用公式计算出表面张力的数值。
实验的结果显示表面张力值为XN/m。
表面张力的数值与液滴的球形性质相关。
如果表面张力的数值较大，那么液滴形状会更接近球形；如果表面张力的数值较小，液滴会扁平化。
这是因为表面张力趋向于最小化表面积，而球形液滴具有最小表面积。
实验结果的分析表明，实验所用液体的表面张力值较高，说明该液体的分子间相互作用力较强。
这与液体分子间的化学性质有关。
实验结果还可用于评估液体的质量和纯度，因为液体的纯度会影响其分子间相互作用力。
五、液体表面张力的应用领域液体表面张力在实际应用中有着广泛的应用，以下简要介绍几个应用领域：1. 液体滴形成和涂层技术：液体表面张力在液滴的形成和涂层技术中发挥重要作用，如喷墨打印、涂层材料的制备等。
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实验报告
实验项目：中级化学实验（物理化学）编号：2014_jcsy2_009
1.实验名称:最大泡压法测定溶液的表面张力
二.实验目的：
1.了解表面自由能、表面张力的意义与吸附的关系。
2.掌握最大气泡法测定表面张力的原理和技术。
3.通过测定不同浓度乙醇水溶液的表面张力，计算吉布斯表面吸附量和乙醇分子的横截面积。
实验技能
要领
权重
编号
1
表面张力测定仪的使用
测量前,先要将表面张力管和测量毛细管充分洗净,再将毛细管垂直置于双管式表面张力管粗管中,检查毛细管中是否有液体,如果有,应用洁净的洗耳球从顶端将其吹掉。用滴管从另一支管中沿管壁缓慢加入待测液,尤其当待测液接近毛细管端面时应逐滴加入,同时密切注意观察测量毛细管,如果发现毛细管中突然有液柱上升,表明此时待测液液面恰好与测量毛细管尖端接触,应立即停止加液,从毛细管顶端鼓入气泡,使溶液充分搅拌,将表面张力管与减压系统和压力测量系统相连。打开减压器下端的考克,使水慢慢流出,系统压力逐渐减小,同时观察到测量毛细管中液柱逐渐下降,最终生成气泡。随着系统压力的进一步下降,气泡逐渐长大,直至破裂。而在破裂前一瞬间,系统压力降到最低,记录此时斜管压力计上的读数。气泡破裂时,系统压力会突然回升。
三.实验仪器:表面张力测定仪、阿贝折光仪、滴管、烧杯
四.实验技能：称重法、洗涤
五.注意事项
1.在装去离子水时应使毛细管上端塞子塞进时刚好与液面垂直相切。
2.控制反应中的流速使气泡从毛细管平稳脱出（每分钟约10个气泡）。
3.确保每次测前都必须用少量待测液洗涤测定管，以免影响测定浓度。
六．实验技能列表
序号
大学物理-液体表面张力实验报告
液体表面张力系数的测量实验报告实验目的1．用砝码对硅压阻力敏传感器进行定标,计算该传感器的灵敏度,学习传感器的定标方法； 2．观察拉脱法测液体表面张力的物理过程和物理现象,并用物理学基本概念和定律进行分析和研究,加深对物理规律的认识； 3．测量纯水表面张力系数；实验原理一个金属环固定在传感器上，将该环浸没于液体中，并渐渐拉起圆环，当它从液面拉脱瞬间传感器受到的拉力差值f 为απ)(21D D f += （1）式中： 1D 、2D 分别为圆环外径和内径，α为液体表面张力系数，g 为重力加速度，所以液体表面张力系数为：)](/[21D D f +=πα（2）实验中，液体表面张力可以由下式得到：B U U f /)(21-=（3）B 为力敏传感器灵敏度，单位V/N 。
1U ,2U 分别为即将拉断水柱时数字电压表读数以及拉断时数字电压表的读数。
实验仪器实验仪器主要由液体表面张力系数测量实验仪主机以及实验调节装置以及镊子、砝码组成。
实验步骤1．插上硅压阻力敏传感器，并开机预热15分钟。
同时清洗培养皿和吊环；2．将待测液体（纯净水）倒入培养皿后，将器皿放入实验圆筒内；3．将砝码盘挂在力敏传感器的钩上。
预热15分钟后，对力敏传感器定标，在加砝码前应首先对仪器调零定标时将力敏传感器转至水容器外部，方便放砝码。
安放砝码时应尽量轻（防止力敏传感器大幅度晃动使读数稳定的时间增长，节约实验时间）。
4．用游标卡尺测定吊环的内外直径，然后挂上吊环，在测定液体表面张力系数过程中，观察液体产生的浮力与张力的情况与现象（开始时所加水不应超过刻线），反复挤压橡皮球使外部液体液面上升，当环下沿部分均浸入待测液体中时，松开橡皮球的阀门，液面下降，观察环浸入液体中及从液体中拉起时的物理过程和现象。
读出吊环即将拉断液柱前一瞬间数字电压表读数值U 1，拉断时瞬间数字电压表读数U 2。
实验现象：液面浸没力敏传感器时，传感器有小幅上升，上表面三个小孔上产生一层液膜；液面下降脱离环时，液膜破裂。
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实验名称：最大气泡法测表面张力实验报告实验目的：1.了解表面张力的概念和测量方法；2.掌握最大气泡法测表面张力的实验方法；3.通过实验，确定不同液体的表面张力大小。
实验原理：表面张力是指液体分子在液体表面聚集所形成的张力。
表面张力大小取决于液体种类、温度、压力等因素。
最大气泡法测表面张力是通过在液体表面形成一个最大的气泡，计算其半径和液体密度、重力加速度等参数，利用杨-拉普拉斯方程计算出表面张力大小。
实验器材：1.氢氧化钠溶液；2.去离子水；3.玻璃接力片；4.干净的注射器。
实验步骤：1.将玻璃接力片放置在水平桌面上，滴入氢氧化钠溶液，形成一圆形液体膜；2.利用注射器从中间吸气，将液体表面形成一个气泡，使其尽可能地大；3.将气泡半径测量3次，取平均值，并分别测量液体密度、重力加速度等参数；4.重复上述步骤，以去离子水代替氢氧化钠溶液，再次测量气泡半径和液体参数；5.根据测量数据，利用杨-拉普拉斯方程，计算出两种液体的表面张力大小。
实验结果：1.氢氧化钠溶液的表面张力大小为0.069N/m；2.去离子水的表面张力大小为0.071N/m。
实验结论：1.利用最大气泡法可以较准确地测量液体的表面张力大小；2.不同液体的表面张力大小不同；3.表面张力大小的测量结果受液体参数的影响较大，应注意测量精度。
实验心得：通过本次实验，我深刻理解了表面张力的概念和测量方法，掌握了最大气泡法测表面张力的实验技能，提高了实验操作能力和数据计算能力。
同时，我也意识到实验中精度和准确性的重要性，应该在实验操作中尽可能地提高测量精度，确保实验结果的可靠性。
最大泡压法测定溶液的表面张力实验报告
最大泡压法测定溶液的表面张力实验报告一、实验目的哎呀，这个实验目的可太重要啦。
咱做这个最大泡压法测定溶液的表面张力实验呢，就是想要了解表面张力这个神奇的概念到底是咋回事儿。
通过这个实验，能让咱知道不同溶液的表面张力是不一样的，而且还能学会用最大泡压法这个超酷的方法来测定它呢。
这就像是探索一个神秘的化学世界，表面张力就像一个小秘密，咱们要把它给挖出来。
二、实验原理咱得知道为啥能用最大泡压法来测表面张力呀。
其实呢，当咱在溶液里弄出个气泡的时候，这个气泡内外的压力是有差别的，这个压力差就和表面张力有关系。
根据那些个复杂的物理化学原理（咱就不详细讲那些特别难的公式啦，不然脑袋都要大了），可以得出一个计算表面张力的式子。
就好像是找到了一把神奇的钥匙，能打开表面张力这个宝藏的大门。
三、实验仪器和药品1. 仪器咱实验用到的仪器可不少呢。
有表面张力测定仪，这可是主角，就像一个超级英雄，没有它咱可测不了表面张力。
还有恒温水浴，它的作用可大了，能让溶液保持在一个稳定的温度下，就像给溶液盖了一层恒温的小被子。
滴管也不能少呀，它能帮咱精确地添加溶液。
还有洗耳球，这个东西可有趣了，捏一捏就能产生压力，就像给气泡打气一样。
2. 药品药品的话，有不同浓度的正丁醇溶液。
这些溶液就像是不同性格的小伙伴，每个浓度的溶液表面张力都有点不一样呢。
四、实验步骤1. 仪器的准备首先要把表面张力测定仪给洗干净，可不能让之前的实验残留影响咱这次的结果呀。
然后把恒温水浴的温度调好，这个温度可得按照要求来，不然数据就不准啦。
就像给仪器们做一个小小的热身运动，让它们在最佳状态下工作。
2. 溶液的准备用滴管吸取一定量的正丁醇溶液，要特别小心，不能吸多了也不能吸少了，就像给溶液做一个精确的小手术。
把溶液放到表面张力测定仪的样品管里，这时候溶液就像一个等待被探索的小星球。
3. 测定最大泡压用洗耳球慢慢地给溶液里打气，让气泡慢慢产生。
当气泡的压力达到最大的时候，仪器就会显示出一个数值，这个数值就是最大泡压啦。
表面张力的测定实验报告
表面张力的测定实验报告表面张力的测定实验报告引言：表面张力是液体分子之间相互作用力的一种表现形式，是液体分子间吸引力的结果。
表面张力的测定对于研究液体性质、液滴形成和液体表面现象具有重要意义。
本实验旨在通过测定不同液体的表面张力，探究液体分子间相互作用力的差异，并了解表面张力对液体特性的影响。
实验材料与仪器：1. 三种不同液体：水、酒精、甘油2. 试管3. 滴管4. 皮尺5. 密度计实验方法：1. 实验前将试管清洗干净，以避免杂质对实验结果的影响。
2. 分别取一定量的水、酒精和甘油，注入三个试管中。
3. 将试管放在水平桌面上，注意保持试管外壁干燥。
4. 使用滴管，逐渐向试管中滴加液体，直到液体溢出试管口为止。
记录滴加液体的滴数。
5. 重复上述步骤3-4，每种液体进行三次测定，取平均值。
实验结果与数据处理：根据实验方法得到的滴加液体的滴数，可以计算出液体的表面张力。
根据液体表面张力的公式，表面张力=密度×重力加速度×滴数/滴液体积，可以得到不同液体的表面张力值。
通过对实验数据的处理，可以得到以下结论：1. 水的表面张力最大，酒精次之，甘油的表面张力最小。
这是因为水分子之间的氢键作用力较强，导致表面张力较大；酒精分子之间的作用力较弱，表面张力较水小；甘油分子之间的作用力最弱，表面张力最小。
2. 表面张力与液体的分子间相互作用力有关。
分子间相互作用力越强，表面张力越大；相反，作用力越弱，表面张力越小。
3. 表面张力对液体的性质有一定影响。
表面张力大的液体，易形成液滴，不易湿润固体表面；表面张力小的液体，不易形成液滴，易湿润固体表面。
讨论与改进：本实验通过测定不同液体的表面张力，探究液体分子间相互作用力的差异，并了解表面张力对液体特性的影响。
然而，由于实验条件的限制，实验结果可能存在一定误差。
为提高实验的准确性和可靠性，可以进行以下改进：1. 增加实验重复次数，取平均值，减小误差。
2. 使用更精确的仪器，如精密滴管和数字密度计，提高测量的准确性。
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
一、实验目的
1.学习和掌握溶液表面张力的测定原理和方法。
2.通过实验了解不同浓度溶液对表面张力的影响。
3.培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理
表面张力是液体表面分子间相互吸引力的一种表现，是液体的重要物理性质之一。
通过测量液体表面的张力，可以了解液体分子间的相互作用力，进而研究液体的性质和行为。
本实验采用最大泡法（或称为最大压力法）测定溶液的表面张力。
三、实验步骤
1.准备实验仪器和试剂：表面张力计、称量纸、天平、吸水管、实验溶液
（不同浓度）等。
2.开机预热：打开表面张力计电源，预热10分钟。
3.校准仪器：使用去离子水对表面张力计进行校准。
4.测量：用吸水管吸取适量实验溶液，滴在称量纸上，测量其质量。
然后
将称量纸上的液体放在表面张力计的测量台上，拉动测量杆，使液体形成液膜。
当液膜破裂时，记录最大压力值。
每种浓度的溶液重复测量3次，取平均值。
5.数据处理：将实验数据整理成表格，计算不同浓度溶液的表面张力值。
6.结果分析：根据实验结果，分析不同浓度溶液对表面张力的影响。
四、实验结果
序号溶液浓度
（%）
测量值1
（mN/m）
测量值2
（mN/m）
测量值3
（mN/m）
平均值
（mN/m）
1 0 72.8 72.6 72.9 72.8
2 5 68.4 68.1 68.6 68.4
3 10 64.1 64.3 64.0 64.1
4 1
5 60.3 60.5 60.2 60.3
5 20 56.7 56.9 56.5 56.7
五、结果分析与讨论
1.实验结果表明，随着溶液浓度的增加，表面张力逐渐降低。
这是因为溶
质分子的加入破坏了溶剂分子间的氢键和范德华力，导致表面张力下
降。
2.实验过程中可能存在误差来源，如测量误差、操作误差等。
为了减小误
差，可以采用多次测量求平均值的方法。
此外，在操作过程中要保持手部干燥，避免对实验结果产生影响。
3.本实验采用最大泡法测定溶液的表面张力，该方法具有操作简便、准确
性较高等优点。
但是，由于实验中使用的溶液种类有限，因此所得结论可能具有一定的局限性。
为了更全面地了解不同溶液的表面张力性质，可以尝试使用其他类型的溶液进行实验。
4.通过本实验，我们了解了溶液表面张力的测定方法及其影响因素。
这些
知识在实际应用中具有重要意义，例如在工业生产中，了解溶液的表面张力有助于优化生产过程、提高产品质量；在生物学研究中，表面张力与细胞膜的稳定性密切相关，对研究细胞行为和药物作用机理具有指导意义。
六、结论与建议
1.结论：本实验通过最大泡法测定了不同浓度溶液的表面张力，结果表明
随着浓度的增加，溶液的表面张力逐渐降低。
实验操作简便易行，数据可靠性较高。
通过本实验，我们掌握了溶液表面张力的测定方法及其影响因素，为实际应用提供了参考依据。
2.建议：为了更全面地了解溶液的表面张力性质及其影响因素，可以尝试
使用不同类型的溶液进行实验；同时可以增加实验浓度梯度以更细致地观察浓度对表面张力的影响；此外在实验过程中要保持操作规范以减小误差提高数据准确性。