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表面张力测定实验的改进

2021-06-24辛景凡孙佩箫熊宇玲祁慧敏李圆圆

赤峰学院学报·自然科学版 2021年4期

辛景凡 孙佩箫 熊宇玲 祁慧敏 李圆圆

摘 要:对于最大泡压法测定表面张力的实验,我们通过调整冒泡速度对其进行实验探索。实验测试了冒泡速度分别为3,5,7,9,11s/个时,乙醇与异丙醇两种溶液在浓度为10%,20%,30%,40%,50%时表面张力的大小。结果显示,不同浓度的乙醇与异丙醇溶液,当冒泡速度为11s/个时,这两种溶液的表面张力值最接近理论值。因此在测定表面张力的实验时冒泡速度控制在10s/个以上,所得数据更精确。通过初步探索为表面张力实验的教学改进提供了依据。

关键词:表面张力;冒泡速度;最大泡压法

中图分类号:O647.1  文献标识码:A  文章编号:1673-260X(2021)04-0021-04

1 前言

表面张力是液体普遍存在的一种现象,是表面层分子和内部层分子环境不同造成的[1,2]。液面之所以会缩小是因为外层分子拉着分子向内运动,并使表面层表现出独特的性质。一个分子从内部被拉到外层上,需要对抗这种反作用力而做功。在其他因素都不变的状态下,用表面增加dA与比例常数(?滓)相乘称为表面功,表示为

表面功的值,等同于其他因素条件不变的情况下(温度,压力等)每增加1面积时对整个体系做的功,换句话的意思是由能的增加值与增加每单位表面积时系统做的功。外界对整个体系做的功变成了多余的自由能。表面自由能用σ表示,单位是J/m2。在表面上每单位长度上的力可以称为σ,这时σ叫作表面张力[3,4]。

影响表面张力的因素主要有以下几种:

(1)分子间的相互作用力:纯液体或固体的表面张力取决于分子间的化学键能,一般的金属键>离子键>极性共价键>非极性化学键。

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