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氣泡法測定溶液的表面張力實驗-實驗報告-所用儀器南大萬和DMPY-3C表面張力測定實驗裝置

來源:南京南大萬和科技有限公司   2022年05月04日 09:17  

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產品型號:DMPY-3C
產品編號:DMPY-3C


產品詳細介紹:

表面張力的測定(氣泡法)

一、實驗原理     

毛細管的玻璃管,與液面相切。毛細管中大氣壓為P0。試管中氣壓為P,當打開蠕動泵時,體系壓力P逐漸減小,逐漸把毛細管液面壓至管口,形成氣泡。當氣泡在毛細管口逐漸長大時,其曲率半徑逐漸變小,氣泡達時便會破裂。此時氣泡的曲率半徑最小,即等于毛細管半徑r,氣泡承受的壓力差也△P=P0-P=2γ/r

此壓力差可由壓力計D讀出,故γ =r△P/2

若用同一支毛細管測兩種不同液體,其表面張力分別為γ1、γ2,壓力計測得壓力差分別為△P1、△P2則:     

γ12=△P1/△P2

若其中一種液體的γ已知,例如水,則另一種液體的表面張力可由上式求得。

二、儀器和試劑:詳見 /product_view.asp?id=73               

配置:DMPY-3C 型氣泡法表面張力測定教學試驗儀,表面張力專用玻璃,HK-2A型超級恒溫水浴,電腦,打印機,配套使用南京大學應用物理研究所表面張力測定軟件。表面張力測定裝置一套;恒溫水槽一套;洗耳球一個;5mL、2mL移液管各一支;8個25mL容量瓶;無水乙醇,正丁醇,環己烷。約25厘米長、0.2毫米直徑的毛細管;讀數顯微鏡;小試管;250C恒溫槽。毛細管(末端磨平);稱量瓶。

技術參數:量程:-10kPa- +10 kPa,分辨率:1 Pa ,精確度:0.1%

三、實驗步驟:

(一)氣泡壓力法

1、   將恒溫水槽溫度調至(25±0.1)℃ 。

2、   在已洗凈的表面張力測定管中裝入適量的蒸餾水,使毛細管口與液面恰好相切,注意使測定裝置垂直放置。放入恒溫水槽中約5-8min,然后將其接入系統,檢驗系統不漏氣,膠管內不得有水。打開蠕動泵,使體系減壓。當減至一定程度,即有氣泡逸出,調節蠕動泵速度使氣泡形成的時間不少于5秒。當氣泡剛好脫離管口的瞬間,讀取數字壓力計顯示的值,連續測三次,取其平均值。

3、   用同樣的方法測定無水乙醇,正丁醇,環己烷的表面張力。每次更換溶液時都要用待測液洗滌包細管內壁及試管2-3次。注意保護毛細管口,不要碰損。

四、注意事項:

1、   打開蠕動泵時要求使氣泡盡可能慢的鼓出。

2、   毛細管要求出泡均勻,內徑不可太粗,否則誤差太大。毛細管頭部必須平整光滑,不沾油污,以免出泡不均勻。

3、   測定表面活性劑溶液時,溶液要沿管壁慢慢加入,防止大量氣泡。測定時也應放掉一些氣泡后,才讀出壓力差,不能讓泡沫在液面上過多堆積影響溶液和形成的壓力差。

4、   儀器系統不能漏氣。

5   毛細管必須干凈,保持垂直,其管口剛好與液面相切.每次測量前用待測液洗滌毛細管,保持毛細管與樣品管所測液濃度一致。

6   讀取壓力計的壓差時,應取氣泡單個逸出時的壓力差。

7   用吸耳球洗毛細管時,要打開活塞。

五、數據處理:

   查出實驗溫度下水的表面張力,求出各溶液濃度的表面張力值并列出實驗數據(如下表):實驗溫度t=25.0oC,其對應的蒸餾水的表面張力為: σ=71.97×10-3N/m

討論要點——產生誤差的原因

氣泡壓力法:

實驗結果表明,運用單一毛細管插入液面以下一定深度進行溶液表面張力測定,它既能夠克

服氣泡逸出不穩定,難以調節毛細管端面正好與液面相切的缺點,又能保證實驗結果的準確性.具有操作簡單、快速、準確度高等優點.對于物質不同溫度下的表面張力數據的準確獲得,具有較好的推廣應用價值.此外,還可通過某溶液兩溫度時的表面張力,測定另一溫度時溶液的密度

1.   結合本實驗的結果,討論產生誤差的原因.

本實驗產生誤差的原因主要有以下幾個方面

(1)       垂直相切沒調好

(2)       讀高度差時誤差較大

2   本實驗在測定折射率時,如不恒溫,對實驗結果有何影響?

因折射率與溫度有關,所以如果不恒溫將使得測量不準確。

3   本實驗裝置及實驗步驟還需如何改進,提出你的看法。

應有自動壓力計來讀取壓力,同時采用計算機程序處理數據。

八、參考文獻:

南京大學出版社:物理化學實驗   復旦大學物化教學實驗   山東大學物化教學實驗

南京南大萬和科技有限公司網站


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