G溶液表面吸附的测量.docx

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1、溶液表面吸附的测量一、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）根据吉布斯（GibbS）吸附方程式，计算溶质（乙醇）在单位溶液表面的吸附量，并作-c图。二、实验原理在定温下，纯物质液体的表面层与本体（内部）组成相同，根据能量最低原理，为降低体系的表面吉布斯自由能，将尽可能地收缩液体表面。对溶液则不同，加入溶质后，溶剂表面张力发生变化，根据能量最低原理，若加入的溶质能降低溶剂表面张力时，则溶质在表面层的浓度比在溶液本体的浓度大，反之，若溶质使溶剂表面张力升高，溶质在表面层的浓度小于在溶液本体中的浓度。溶质在溶液表面层与在溶液本体中浓度不同的现象称为溶液的表面吸附，即溶液借助

2、于表面吸附来降低表面吉布斯自由能。溶液表面吸附溶质的量与表面张力。、浓度C有关，其关系符合GibbS吸附方程式中：吸附量；C溶液浓度；T温度；R气体常数；。表面张力或表面吉布斯自由能。（孚）7表示在一定温度下，表面张力随浓度的变化率。如果溶液表面张力OC随浓度增加而减小，W（）O,此时溶液中溶质在表面层中的浓度大OC于在溶液本体中的浓度，称为正吸附。如果（也）70,则称为负吸附。c在一定温度下，测定不同浓度溶液的表面张力。，以。对C作图，求不同浓度时的（Zq）丁值。由Gibbs吸附方程求各浓度下的吸附量。OC求（学）直，可以通过镜面法和平行线法，在曲线上做切线。目前更好的方OC法是使用计算机处

3、理数据，例如使用数据处理软件Origin或Exce1。详细内容参见本书绪论部分。测定液体表面张力的方法较多，如最大气泡压力法、滴体积法、毛细管升高法、环法等，本实验采用最大气泡压力法。实验装置如图C22.1所示。将待测液体装入表面张力仪中，使玻璃毛细管下端与液面相切，若液体能润湿管壁，则液体沿毛细管上升形成凹液面，其液面所受压力P为大气压力方和附加压力AP。根据拉普拉斯（1ap1ace）方程：P=-（C22.2）式中：T为弯曲液面曲率半径；。为液体与气体表面（界面）张力。因是凹液面,弯曲液面的曲率半径r0,AP=f(c)=-12.72+2.312c103N*mo11*m2在光滑曲线上选取8个不同浓度点，带入上述微分方程，得到8个不同浓度下的切线斜率(孚o由=一(孚，可以得到不同浓度溶液的吸附量的值，作-C曲线。浓度mo1/10.701.402.102.803.504.204.905.60(N*mom2k%Jt-I110-9.48-7.86-6.25-4.63-3.01-1.39+0.23=一1笆10o1*m2RTIcJt3.195.456.777.186.655.192.790.53六、思考题实验前为什么一定要确保表面张力仪和玻璃毛细管的洁净？为什么不直接测量毛细管的半径，而用标定的办法？