1、實(shí)驗(yàn)八十三實(shí)驗(yàn)八十三最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力1、簡述最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力的實(shí)驗(yàn)原理。答：實(shí)驗(yàn)裝置如圖834所示。將被測(cè)液體裝于測(cè)定管中，打開滴液瓶活塞緩緩放水抽氣，系統(tǒng)不斷減壓，毛細(xì)管出口將出現(xiàn)一小氣泡，且不斷增大。若毛細(xì)管足夠細(xì)，管下端氣泡將呈球缺形，液面可視為球面的一部分。隨著小氣泡的變大，氣泡的曲率半徑將變小。當(dāng)氣泡的半徑等于毛細(xì)管的半徑時(shí)，氣泡的曲率半徑最小，液面對(duì)氣體的附加壓力達(dá)到最大，

2、如圖5所示。在氣泡的半徑等于毛細(xì)管半徑時(shí)：p內(nèi)＝p外氣泡內(nèi)的壓力：p內(nèi)=p大氣2γr氣泡外的壓力：p外=p系統(tǒng)ρgh實(shí)驗(yàn)控制讓毛細(xì)管端口與液面相切，即使h=0，p外=p系統(tǒng)根據(jù)附加壓力的定義及拉普拉斯方程，半徑為r的凹面對(duì)小氣泡的附加壓力為△pmax=p大氣p系統(tǒng)=p最大=2γr（6）于是求得所測(cè)液體的表面張力為（7）maxmax2pKpr?????此后進(jìn)一步抽氣，氣泡若再增大，氣泡半徑也將增大，此時(shí)氣泡表面承受的壓力差必然減小，而測(cè)定

3、管中的壓力差卻在進(jìn)一步加大，所以導(dǎo)致氣泡破裂從液體內(nèi)部逸出。最大壓力差可用數(shù)字式壓力差儀直接讀出，K′稱為毛細(xì)管常數(shù)，可用已知表面張力的物質(zhì)來確定。2、簡述測(cè)定不同濃度正丁醇水溶液的表面張力，計(jì)算表面吸附量和正丁醇分子橫截面積的實(shí)驗(yàn)原理。答：根據(jù)能量最低原則，當(dāng)溶質(zhì)能降低溶劑的表面張力時(shí)，溶質(zhì)表面層中的濃度比溶液內(nèi)部大；反之，溶質(zhì)使溶劑的表面張力升高時(shí)，溶質(zhì)表面層中的濃度比內(nèi)部的濃度低。這種表面濃度與溶液內(nèi)部濃度不同的現(xiàn)象叫做溶液的表面

4、吸附。表面吸附的多少常用表面吸附量Γ表示，其定義為：單位面積表面層所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量比與同量溶劑在本體溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量的超出值。顯然，在指定的溫度和壓力下，溶質(zhì)的吸附量與溶液的表面張力及溶液的濃度有關(guān)，從熱力學(xué)方法可知它們之間的關(guān)系遵守吉布斯（Gibbs）吸附等溫方程：??????????dcdRTc?用吉布斯吸附等溫式計(jì)算某溶質(zhì)的吸附量時(shí)，可由實(shí)驗(yàn)測(cè)定一組恒溫下不同濃度c時(shí)的表面張力，以γ對(duì)c作圖，可得到γc曲線，將曲線上某指

5、定濃度下的斜率dγdc代人（2）式，即可求得該濃度下溶質(zhì)在溶液表面的吸附量Γ。當(dāng)濃度足夠大時(shí)，則呈現(xiàn)一個(gè)吸附量的極限值，即。此????時(shí)若再增加濃度，吸附量不再改變。所以稱為飽和吸附量?？梢越频目醋鍪窃趩挝槐砻????3液表面定向排列，分子的極性基團(tuán)取向溶液內(nèi)部，而非極性基團(tuán)取向空間；當(dāng)濃度增至一定程度，溶質(zhì)分子占據(jù)所有表面積，就形成了飽和吸附層。再增大就會(huì)形成膠束。9、溶液的表面吸附量是什么？它與哪些因素有關(guān)？答：其定義為：單位面積

6、表面層所含有溶質(zhì)的物質(zhì)的量比同量溶劑在本體溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量的超出值。它與溫度，壓力，溶液的表面張力及溶液的濃度有關(guān)。10、如何求溶液的表面吸附量？答：用吉布斯吸附等溫式計(jì)算：，由實(shí)驗(yàn)測(cè)定一組恒溫下不同濃度c的表面張力，??????????dcdRTc?以對(duì)c作圖，可得到γc曲線，將曲線上某指定濃度下的斜率dγdc帶入吉布斯吸附等溫式，即可求得該濃度下溶質(zhì)在溶液表面的吸附量Γ。11、什么是溶液的飽和吸附量？如何求？答：當(dāng)濃度足夠大

7、時(shí)，則呈現(xiàn)一個(gè)吸附量的極限值，即。此時(shí)若再增加濃度，吸附量不再????改變。所以稱為飽和吸附量?？梢越频目醋鍪窃趩挝槐砻嫔隙ㄏ蚺帕谐蕟畏肿訉游綍r(shí)????溶質(zhì)的物質(zhì)的量。12、溶液的飽和吸附量與溶質(zhì)分子的橫截面積有何關(guān)系？如何求溶質(zhì)分子的橫截面積？答：可以近似的看做是在單位表面上定向排列呈單分子層吸附時(shí)溶質(zhì)的物質(zhì)的量。求出值，????即可算出每個(gè)被吸附的表面活性物質(zhì)分子的橫截面積As。則每個(gè)分子的截面積為：LAs???1式中L為阿伏加

8、德羅常數(shù)。13、測(cè)溶液的表面張力有哪些方法？答：測(cè)定表面張力方法很多，如毛細(xì)管上升法、滴重法、吊環(huán)法、最大壓力氣泡法、吊片法和靜液法等。14.在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力的實(shí)驗(yàn)中，玻璃毛細(xì)管下端液面是高于、低于還是與溶液液面相切？答：毛細(xì)管中下端液面應(yīng)與溶液液面應(yīng)相切。15、液體表面層分子與液體內(nèi)部的分子所處的環(huán)境是否一樣？答：界面兩側(cè)的環(huán)境不同；液體內(nèi)部分子的吸引力是對(duì)稱的，各個(gè)方向的引力彼此抵銷，總的受力效果是合力為零；處在表面層