实验九 溶液中的吸附作用和表面张力的测定最大气泡压力法【摘要】在溶液的表面层中的物质的浓度与溶液内部物质浓度不同的现象称为吸附，本实验利用最大 气 泡法，根据GibbS公式和LangmUir等温方程式研究吸附量与溶液浓度及表而张力的关系。AbstractThe PhenOmenOn that the COnSiStenCy Of a SUbStanCe in the SUrfaCe Of the SOIUtiOn is different from that inside is CalIed absorption . In this experiment, according GibbS formula and LangmUir equal- temperature equation , We apply the biggest bladderPreSSUre method to research the relation among the amount Of absorption and the COnSiStenCy Of aSUbStanCe in the SOIUtiOn besides the SUrfaCe tension.最大气泡压力法SUrfaCe tension【关键词】吸附作用表面张力KeywordsAbSOrPtiOn effectThe biggest bladder PreSSUre method【实验部分】一、实验目的与要求：1、通过测泄不同浓度（C）正丁醇水溶液的表而张力（），由一 C曲线求溶液界而 上的吸 附量和单个正丁醇分子的横截面积（舟-2、了解表而张力的性质、表而能的意义以及表而张力和吸附的关系。3、掌握一种测定表而张力的方法一最大气泡法。二、预习要求：1、掌握最大气泡压力法测庄表面张力的原理。2、了解影响表而张力测定的因素。3、了解如何由表而张力的数据求正丁醇的横截而积。三、实验原理：1、物体表面的分子和内部分子所处的境况不同，因而能量也不同，。十。如图11-1,表面层的分子受到向内的拉力，所以液体表面都有自动。；。缩小的趋势。如 要把一个分子由内部迁移到表面，就需要对抗拉力而。作功，故表而分子的能量比内部分 子大。增加体系的表面，即增加了 体系的总能虽:。体系产生新的表而（A） 所需耗费功（初的量，其图131表分子和大小应与月成正比。内部分子的不同情况-If= A（12-1）如果Zl=I=，则一，即在等温下形成Im新的表面所需的可逆功。故称为单位表而的表面能，其单位为Nm这样就把看作为作用在界而上每单位长度 边缘上的力，通常称为表而张力。它表示表面自动缩小的趋势的大小。表而张力是 液体的重要 特性之一，与所处的温度、压力、液体的组成共存的另一相的组成等有关。纯液体的表而张力通 常指该液体与饱和了其自身蒸气的空气共存的情况而言。2、在纯液体情形下，表而层的组成与内部的组成相同，因此液体降低体系表而自由能的唯 一途径是尽可能缩小苴表而积。对于溶液，由于溶质会影响表而张力，因此可以调节溶质在表 而层的浓度来降低表而自由能。根据能量最低原理，溶质能降低溶液的表面张力时，表而层中溶质的浓度应比溶液内部 大，反 之，溶质使溶液的表面张力升高时，它在表而层中的浓度比在内部的浓度低。这种表而浓度与 溶液里而浓度不问的现象叫“吸附”。显然，在指立温度和压力下，吸附与溶液的 表面张力及溶液的浓度有关。GibbS用热力学的方法推导出它们间的关系式_ C IR7 氏以(12-2)式中，一一气一液界而上的吸附周(mol.m)：溶液的表而张力(Nnr)；P-一绝对温度(K) : C 一溶液浓度(molm)；R气体常数(8.314Jmor岛)ooo当(不)心时,0称为正吸附。反之，(孚片0时,CC I . . * 4*1 M ，W . .争.tiiHM- i/ g.794 - 4 M792111111111111102000400060008000 IOOoO 12000时间(0.25s)图、蒸馆水的P-t散点图最大压力差为804Pa又可知25oC时水的表而张力为：Jo二 0.07197 N/m则毛细管常数为：K 二j/AP 二 8. 98X 10。N/(m*Pa)不同浓度的正丁醇溶液数据处理如下：|二一绘大压力差(Par00 7-50005001801500 2000250030003500时间(0.25s)图二、加入0.4口1正丁醇溶液的P-t关系图最大压力差为692Pa最大压力差(Pa)620-T614 -606-2001200 1400 1600 1800200图三、加入0.400 600 800 1000时问(0.25s)Sml正丁薛溶液的P-t关系图最大压力(Ed)WHmK6 7最大压力差