溶液的吸附作用和液体表面张力的测定 京化工 大弹 主讲教师：张丽丹教授 北京化工大学化学实治教学示克中心
溶液的吸附作用和液体表面张力的测定 北京化工大学化学实验教学示范中心 主讲教师： 张丽丹 教授
实验目的 北京化工大学 化学实验教学中心 1.用最大泡压法测定不同浓度的表面活性物质（正丁醇） 溶液在一定温度下的表面张力； 2.应用Gibbs7和Langmuir吸附方程式进行精确作图和图解 微分，计算不同浓度正丁醇溶液的表面吸附量和正丁醇 分子截面积，以加深对溶液吸附理论的理解； 3.掌握作图法的要点，提高作图水平
一、实验目的 1．用最大泡压法测定不同浓度的表面活性物质(正丁醇) 溶液在一定温度下的表面张力； 2．应用Gibbs和Langmuir吸附方程式进行精确作图和图解 微分，计算不同浓度正丁醇溶液的表面吸附量和正丁醇 分子截面积，以加深对溶液吸附理论的理解； 3．掌握作图法的要点，提高作图水平。 北京化工大学 化学实验教学中心
二、实验原理 北章化工大学 化学实验教学中心 Gibbs/用热力学方法导出了一定温度下，吸附量的定量 公式 Gibbsp吸附等温式： r=- c dy RT dc 式中，厂为表面吸附量(mol/m);y为表面张力N/m或J/m2); T为热力学温度(K);c为溶液本体的平衡浓度(ol/L)；R为 气体常数[J/(moK)]
二、实验原理 Gibbs用热力学方法导出了一定温度下，吸附量的定量 公式——Gibbs吸附等温式： 北京化工大学 化学实验教学中心 式中，Γ为表面吸附量(mol/m2 )；γ为表面张力(N/m或J/m2 )； T 为热力学温度(K)；c为溶液本体的平衡浓度(mol/L)；R为 气体常数[J/(mol·K)]
二、实验原理 北京化工大学 化学实验教学中心 设气-固单分子层吸附的Langmuir吸附等温式适用于溶 液的表面吸附，并以表面吸附量（表面超量）代替单位表面 上所含正丁醇的物质量，则有： T Kc 0= 。1+KC 或 r-D T 式中，为吸附分数；c为溶液本体平衡浓度；K为与溶液表 面吸附有关的经验常数。由cT~c作图可得一直线，有直线 斜率求，由如下公式可求分子的截面积S。 S=. 1 W。 式中，N为Avgodro常数
二、实验原理 设气-固单分子层吸附的Langmuir吸附等温式适用于溶 液的表面吸附，并以表面吸附量(表面超量)代替单位表面 上所含正丁醇的物质量，则有： 或 北京化工大学 化学实验教学中心 式中，θ为吸附分数；c为溶液本体平衡浓度；K为与溶液表 面吸附有关的经验常数。由c/Γ~c作图可得一直线，有直线 斜率求Γ∞，由如下公式可求分子的截面积S。 0 1 S N = 式中，N0为Avgodro常数
P大 毛细管 压入空气 液 P最大 体 小气泡 图1最大泡压法测定液体表面张力示意图 卫内=P大气+P最大 P外=p大气+gh 当毛细管口移到液面时h=O,则： Y= P最大·r △p=P内P外 2 =P最大Pgh=2y1
压入空气 毛细管 液 体 小气泡 p大气 p最大 h 图1 最大泡压法测定液体表面张力示意图 p 内 = p大气 + p最大 p 外 = p 大气 + gh p = p 内 - p 外 = p最大- gh=2 /r 当毛细管口移到液面时h=0，则： 2 p r = 最大