最大气泡压力法测定溶液的表面张力
物理化学-实验三十二：最大泡压法测定溶液的表面张力
实验三十二 液体表面张力的测定一、实验目的1. 测定不同浓度的乙醇水溶液的表面张力，计算表面吸附量和乙醇分子的横载面积。
2. 了解表面张力的性质及表面张力和表面吸附量的关系3. 掌握最大泡压法测定溶液表面张力和表面吸附量的原理和技术。
二、原理液相与气相之间的界面层可看作是介乎液体与气体性质的第三相。
界面层分子受液体内部分子的吸引力远大于外部蒸气分子对它的吸引力，致使表面层分子受到向内的拉力使表面积趋于最小（球形），以达到受力平衡。
揭示表面层这一特征的方法很多, 最常用的为表面张力（surface tension, 用γ表示），或可定义为单位表面吉布斯自由能(surface Gibbs free energy ，用G ∆表示)。
液体的表面张力与温度、纯度等因素有关。
温度愈高，表面张力愈小；纯度发生变化时，表面张力也相应发生变化，其变化的大小决定于溶质的本性和加入量的多少。
根据能量最低原理，若溶液质能降低溶剂的表面张力，则表面层溶质的浓度应比溶液内部的浓度大；如果所加溶质能使溶剂的表面张力增加，那么，表面层溶液质的浓度应比内部低，这种现象为溶液的表面吸附，用吉布斯(Gibbs)公式表示：P T CRT C ,)(∂∂-=Γγ 式中，Γ为表面吸附量(mol ⋅m -2)；γ为表面张力（J ⋅m -2）；T 为绝对温度（Ｋ）；C 为溶液浓度（mol ⋅L -1）；P T C ,)(∂∂γ 表示在一定温度下表面张力随浓度的变化率。
P T C,)(∂∂γ<0，Γ>0，溶质能增加溶剂的表面张力，溶液表面层的浓度大于内部的浓度，称为正吸附作用。
P T C,)(∂∂γ>0，Γ<0，溶质能增加溶剂的表面张力，溶液表面层的 浓度小于内部的浓度，称为负吸附作用。
可见，通过测定溶液的浓度随表面张力的变化关系可以求得不同浓度下溶液的表面吸附量。
吸附量与浓度之间的关系可以用Langmuir 等温吸附方程式表示：KCKC+Γ=Γ∞1式中，Γ表示吸附量，通常指单位质量吸附剂上吸附溶质的摩尔数；∞Γ表示饱和吸附量；C 表示吸附平衡时溶液的浓度；K 为常数。
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
最大气泡法测定溶液表面张力数据处理
最大气泡法测定溶液表面张力数据处理
最大气泡法是一种常用的测定溶液表面张力的方法，其原理是在溶液中注入一定量的气体，通过测定气泡的体积和时间来计算表面张力的大小。
数据处理如下：
1. 计算气泡的体积：根据气泡的形状（通常是圆形），可以使用公式计算其体积，例如对于直径为d的气泡，其体积为
4/3π(d/2)^3。
2. 计算表面张力：根据气泡的体积和时间，可以使用公式计算表面张力，例如对于一定体积的气泡，在一定时间内的表面张力大小为T=4v/πd^2t，其中v为气泡的体积，d为气泡的直径，t为气泡脱离液面的时间。
3. 处理多次实验数据：通常多次测量得到的表面张力值会有一定的误差，需要将多次测量得到的数据进行平均处理，并计算其标准差和置信区间。
4. 分析数据结果：根据测得的表面张力值，可以进一步分析溶液的物理化学性质，例如与其他溶质的相互作用、表面压力和界面活性等。
最大泡压法实验报告
最大泡压法测定溶液的表面张力名字：程伊伊学号：06 班级：药学日期：2016.3.15（一）实验原理1.表面张力等温式一定温度下，液体表面张力与溶液浓度的关系曲线，称表面张力等温线。
若用数学方程式表示表面张力与溶液浓度之间的关系，则称作表面张力等温式。
2.吉布斯吸附公式溶质在溶液中的分散式不均匀的，也就是说溶质在液体表面层中的浓度和液体内部不同，这种现象称作吸附现象。
对于两组分（非电解质）稀溶液，在指定温度与压力下，溶质的吸附量与溶液浓度的关系曲线称表面吸附等温线，两者的数学关系服从吉布斯吸附等温式。
3.最大气泡压力法测定表面张力原理测定管中的毛细管端面与液面相切，系统与外压隔开。
打开减压装置，使毛细管内溶液收到压力P外大于样品管中液面上的压力P内，在毛细管管端缓慢地逸出气泡，毛细管口形成凹液面，同时产生曲面压力P r（=P内—P外）。
随着气泡的增大，液面的曲率半径r逐渐减小，P r逐渐增大。
当半球形气泡形成时，r等于毛细管半径R。
当气泡继续增大，r又逐渐增大，直至气泡消失平衡而从管口逸出。
（二）实验步骤1.配置乙醇水溶液，取0ml、1ml、2ml、3ml、4ml、5ml、7ml、9ml乙醇置于50ml 容量瓶中，用水稀释至刻度。
2.取一定量的蒸馏水注入事先洗净的测定管中，插入毛细管，调节蒸馏水的量，确保液面与毛细管端部恰好接触。
将测定管固定到恒温槽中，注意保持垂直。
调节恒温槽温度值指定值，如25℃。
压力计调零后，与系统相连。
3..恒温5~10分钟后，打开降压管活塞缓慢放水，系统逐渐减压，控制水的流速使压差计的示值每1Pa变化都能显示（约1分钟出8~12个气泡）。
记录气泡逃逸时的最大压差值，连续读取三次，取平均值。
注意系统不要漏气，液体不能进入连接软管。
4.按由稀到浓的顺序，依同法测定不同浓度的乙醇溶液。
每次更换溶液时，必须用待测液洗涤毛细管内壁及管壁3次，测定管保持相同位置和垂直度。
5.实验完毕，仪器洗净，仪器复位，整理实验台。
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。
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。
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。
实验三十一表面张力测定最大气泡压力法测定溶液的表面张力
m
在实验中，若使用同一支毛细管和压力计，则
gr
2
是一个常数，称为仪器常数，用K来表示。
K hm
所以
(7) 在本实验中，用已知表面张力的水作为标准， hm 由实验测得其 后，就可求出仪器常数的值。 hm 然后只要用这一仪器测得其它液体的 值，通 过（7）式计算，即可求得各种液体的表面张力。
1. 最大气泡压力法测定表面张力的原理和技
术。 2.不同浓度正丁醇溶液表面张力的测定、吸 附量的计算。
三、实验原理
在本实验中，溶液浓度的测量是利用浓度与折光率的对 应关系，表面张力的测定是应用最大气泡压力法。 最大气泡压力法测定表面张力的装置示意如图1。将欲 测表面张力的液体装于支管试管2中，使毛细管3的端面 与液面相切，液面即沿毛细管上升，打开滴折光仪
1台 恒温槽装置 1套 滴液漏斗（250mL） 1个 支管试管（2.5×20cm） 1个 毛细管（0.2—0.3mm） 1支 酒精压力计 1个 T形管 1个 烧杯（250mL） 1个 放大镜 1个 重蒸馏水 正丁醇（A.R.） 丙酮（A.R.）
3.待测样品表面张力的测定
（1）用待测溶液洗净支管试管和毛细管后， 加入适量的样品于支管试管中。 （2）按仪器常数测定时的操作步骤，分别测 定各种未知浓度正丁醇溶液的值。
六、数据处理
1.将实验数据记录于下表，并求得其表面张力。
2.以浓度为横坐标，表面张力为纵坐标作表
面张力-浓度图（横坐标浓度从零开始）。 3.在表面张力-浓度图上选取6～8点作切线求 出Z值。 Z 4.由 RT 计算不同浓度溶液的吸附量值，并作 吸附量-浓度图。
七、思考题
1.为什么不能将毛细管插进液体里面？ 2.本实验为什么选用酒精压力计而不用水银
最大气泡法测定溶液的表面张力
σ称为表面自由能，单位为J/m2。若把σ看作为作用在界面上每 单位长度边缘上的力，通常称为表面张力。
2. 溶液的表面吸附
根据能量最低原则,溶质能降低溶剂的表面张力时,表面层溶质的 浓度比溶液内部大;反之,溶质使溶剂的表面张力升高时,表面层中 的浓度比内部的低。这种表面浓度与溶液内部浓度不同的现象 叫做溶液的表面吸附。
验温度时水的表面张力，利用公式 K/hmax
求出仪器常数K。
▪ 5.待测样品表面张力的测定：用待测溶液洗净试管和毛
细管，加入适量样品于试管中，按照仪器常数测定的方法，
测定不同待测样品的
h计max算其表面张力。
▪ 6.乙醇溶液的折光率测定：用每个样品测出 hmax 后，随 即用滴管吸取该溶液滴，置于棱镜上，用阿贝折光仪测其 折光率nD查工作曲线得各样品的准确浓度。
▪3. 调节恒温为25℃。
▪ 4.仪器常数测定 先以蒸馏水作为待测液测定其仪器常数。方法是将干燥的 毛细管垂直地插到使毛细管的端点刚好与水面相切，打开 滴液漏斗，控制滴液速度，使毛细管逸出的气泡，速度约 为5s～10s1个。在毛细管口气泡读出U型管两边液面最大 高度差 hmax 可读三次，取其平均值。通过手册 查出实
数据处理
▪ 1.由附录表中查出实验温度时水的表面张力，算出毛细管常 数K。
▪ 2.由实验结果计算各份溶液的表面张力 ,并作 ~c曲线。
▪ 3. 在 ~c 曲 线 上 分 别 在 0 ． 050mol/L ， 0 ． 100mol ／ L ，
0．150mol／L，0．200mol／L，0．250mol／L和0．300mol
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 的浓度有关,从热力学方法可知它们之间的关系遵守吉布斯吸附 方程:
表面张力
最大气泡压力法测定溶液的表面张力一、实验目的1．了解表面自由能、表面张力的意义及表面张力与吸附的关系；2．掌握最大气泡压力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，进一步了解表面张力、表面自由能、表面张力和吸附量关系的理解。
技能要求：掌握表面张力测定仪的使用方法，实验数据的作图处理方法二、实验原理在温度、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）。
液体的表面张力与温度有关，温度越高，表面张力越小。
液体的表面张力与液体的浓度有关，在溶剂中加入溶质，表面张力就会发生变化，并且，决定于溶质的本性和加入量的多少。
当到达临界温度时，液体与气体不分，表面张力趋于零。
表面张力的产生是由于表面分子受力不均衡引起的，当加入一种物质后，对某些溶液（包括内部和表面）及固体的表面结构会带来强烈的影响，则必然引起表面张力的改变。
如果溶质加入能降低表面吉布斯自由能时，边面层溶质浓度比内部大；反之增加表面吉布斯自由能时，则溶液在表面的浓度比内部小。
由此可见，在一定温度和压力下，溶质的吸附量与溶液的表面张力有关，即吉布斯等温（Gibbs ）吸附方程：()T c RT c σ∂Γ=-∂式中：Γ为表面吸附量（mol/m2）；c 为溶液浓度（mol/L ）；T 为绝对温度（K ）；σ为溶液的表面张力。
由Gibbs 公式可以看出， 若()T c σ∂∂＜0，则Γ＞0，为正吸附，即溶液表面层浓度大于本体溶液内部浓度，溶质是表面活性剂； 若dγ/dc ＞0，Γ＜0，为负吸附，即溶液表面层浓度小于本体溶液内部浓度，溶质是非表面活性剂。
Gibbs 公式表明，只要测定溶液的浓度和表面张力，就可求的各种不容浓度下的溶液的吸附量Γ。
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最大气泡压力法测定溶液的表
面张力
宁波工程学院
物理化学实验报告
专业班级 化工班 姓名 序号 实验日期 2012.4.24
同组姓名 指导老师
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、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： Г=－c/RT(dγ/dc) (1)
式中，Г为溶质在表层的吸附量；γ为表面张力；c为吸附达到平衡时溶质在介质中的浓
度。
根据朗格缪尔公式： Г=Г∞Kc/(1+Kc) (2)
Г∞为饱和吸附量，即表面被吸附物铺满一层分子时的Г。
由（1）（2）得： c/Г=(1+Kc)/ Г∞K=c/Г∞+1/Г∞K (3)
以c/Г对c作图，得以直线，该直线的斜率为1/Г∞。
2、本实验用气泡最大压力法测定溶液的表面张力，其仪器装置如图所示：
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0.15～0.2mm)；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，毛细管内液面上受到一个比A瓶中液面上大的压力，
当此压力差-附和压力(Δp=p大气-p系统)在毛细管端面上产生的作用力稍大于毛细管口液体的
表面张力时，气泡就从毛细管口脱出，此附和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。
如果毛细管半径很小，则形成的气泡基本上时球形的。当气泡开始
形成时，表面几乎时平的，这时曲率半径最大；随着气泡的形成，
曲率半径逐渐变小，直到形成球形，这时的曲率半径R和毛细管半
径r相等，曲率半径达最小值，根据上式这时附加压力达到最大值。
气泡进一步长大，R变大，附加压力则变小，直到气泡逸出。
根据上式，R=r时的最大附加压力为：
Δpmax =2γ/r （5）
实际测量时，使毛细管端与液面接触，则可忽略气泡鼓泡所需克服的静压力，这样就可直
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=KΔpmax （6）
式中的仪器常数K可用已知表面张力的标准物质测得。
三、 实验仪器、试剂
1、实验仪器：最大气泡压力法表面张力仪1套；洗耳球1个；移液管(50ml和1ml)
各1只；烧杯(500ml)1只。
2、实验试剂：正丁醇，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、实验数据记录：
室温:26.5℃； 大气压力:99.66 kPa； 恒温槽温度:25℃； γ水:71.99*10-3N/m
表1 不同浓度下正丁醇的表面张力
浓度mol·dm-3 水 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.16 0.20 0.24
Δp
最大
/Pa 591.3 551.3 514.3 485.7 456.3 440 423.3 398.3 370 354
Δp
最大
,1
/Pa 595 550 516 486 458 441 423 399 370 354
Δp
最大
,2
/Pa 591 552 515 485 456 440 423 398 370 354
Δp
最大
,3
/Pa 588 552 512 486 455 439 424 398 370 354
γ×10-3(N/m) 71.99 67.09 62.59 59.11 55.53 53.55 51.52 48.47 45.03 43.08
2、实验数据处理：
1、在25℃下水的表面张力为γ水=71.99*10-3N·m-1
仪器常数K=γ水/ΔPmax=71.99*10-3/591.3=1.217*10
-4
γ=KΔpmax , 所以可求出 γ 。
图1 γ-c等温线图
由图1可得γ-c的关系式为γ=0.07029-2.0395×10-4c+3.8463×10-7c2
由此得到dγ/dc=7.6926×10-7c-2.0395×10-4
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。
再根据Г=－c/RT(dγ/dc)来求得不同浓度下的Г值和c/Г值。
数据记录如下：
浓度mol·m-3 20 40 60 80 100 120 160 200 240
dγ/dc(*10
-4)
-1.886 -1.732 -1.578 -1.424 -1.270 -1.116 -0.809 -0.501 -0.193
Γ/*10
-6
mol·m-2
1.522 2.795 3.820 4.596 5.123 5.403 5.222 4.042 1.869
(c/Γ)/*107 m-1 1.314 1.431 1.571 1.741 1.952 2.221 3.064 4.948 12.841
2、绘制Γ-c，c/Γ-c等温线，求Γ∞并计算Am。
0.000.050.100.150.200.25
1
2
3
4
5
6
7
8
G
/
1
0
-
6
m
o
l
穖
-
2
c/mol穌m-3
图3 Γ-c等温线图
图4 c/Γ-c等温线
由图4可知其斜率1/Γ∞ =4.131*105，所以Γ∞=2.421*10
-6
所以Am=1/(Γ∞L)=1/（2.421*10-6*6.022*1023）=0.686*10-18m2=0.686nm2；
六、实验结果与讨论
1实验是通过测最大气泡来测定溶液的表面张力。产生实验误差的可能原因为：（1）每组
溶液浓度不纯；（2）计算时数据及电脑绘图时引入了偏差（3）气泡速率控制地不好。
2实验时应注意：
（1）、首先要保证装置不能有一点点漏气。
（2）、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。
（3）、读取压力计的压差时，应取气泡单个溢出时的最大压力差。
（4）、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。要么就是一个气泡也没有，要么就是两个甚
至更多个同时逸出，严重影响测量的进行。
（5）、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。