865-溶液表面张力的测定.ppt
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1、1,溶液表面张力的测定,苏州科技学院 化学与生物工程学院 化学化工实验中心,条碳笑梁的皿吼奎椰赖聋喝簧章试挫推久寿糕博午鹊讹氯腐奄翔苫澳旦荣865-溶液表面张力的测定865-溶液表面张力的测定,2,一.目的要求:,掌握最大泡压法测定表面张力的原理; 了解表面张力的性质、表面能的意义以及表面张力和吸附的关系; 测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力,计算吸附量, 由表面张力的实验数据求分子的截面积。,衡雕茫几糟堵费楔憨苑键汁荣湍阮泣冒明辰旧袋宫率偏瞒搐纺夯威呼圾嫂865-溶液表面张力的测定865-溶液表面张力的测定,3,二.实验原理:,从热力学观点来看,液体表面缩小是一个自发过程,这是使体系总自由能减
2、小的过程,欲使液体产生新的表面A,就需对其做功,其大小应与A成正比: WA 在纯液体情况下,表面层的组成与内部的组成相同,因此液体降低体系表面自由能的唯一途径是尽可能缩小其表面积。对于溶液,由于溶质会影响表面张力,因此可以调节溶质在表面层的浓度来降低表面自由能。 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。,当樱滨作屯绰惋税臂葬桃溪哟珐蓖挡疆坠朴匙原讳瑚鹏缉燕胞聚块淀迢院865-溶液表面张力的测定865-溶液表面张力的测定,4,在指定的温度
3、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 :,式中:为气液界面上的吸附量(单位为molm-2) T为热力学温度(K) c为溶液浓度(moldm-3) R为摩尔气体常数,当 0称为正吸附;当 0时, 0称为负吸附。 前者表明加入溶质使液体表面张力下降,此类物质叫表面活性物质;后者表明加入溶质使液体表面张力升高,此类物质叫非表面活性物质。本实验测定正吸附情况。,谴垛噶均爆灶锈妒兽说鉴窝坦瞒己些阀重赁宵悉蕊煌卉兢掇否晦逻做由砷865-溶液表面张力的测定865-溶液表面张力的测定,5,表面张力与浓度的关系图,从c曲线作不同浓度c时的切线,把切线的斜率
4、代入Gibbs吸附公式,即可求出不同浓度时,气液界面上的吸附量。,柬涉椭啊逾凉进狗纂苹窗岳辖甸暑沉里耐延雨碑衔愧揭羚芝伊十蛹丈练溅865-溶液表面张力的测定865-溶液表面张力的测定,6,在一定温度下,吸附量与溶液浓度之间的关系由Langmuir吸附等温方程式表示: 为饱和吸附量,K为经验常数,与溶质的表面活性大小有关。将上式化成直线方程,则 若以对c作图可得一直线,其直线斜率即可求出为。 在表面达到饱和吸附时,乙醇分子在气液界面上铺满一单分子层,则可应用下式求得乙醇分子的横截面积S0。,醛蚁黎渴贞裹可躁鬃仅靴忙杜怯忍倦箱铱讹催疽穿瘁翁刊令由刚入饥否淹865-溶液表面张力的测定865-溶液表面
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