實驗五 表面張力的測定－杜努強張力計法

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1、實驗五表面張力的測定－杜努強張力計法(圓環法)組員:49912006蕭孟元49912008郭明哲目的１．了解表面張力定義及其測定原理與方法２．熟悉杜努強張力計的構造及其測定液體表面張力的操作法３．比較直接測定法與間接測定法所得表面張力數值的結果４．了解水溶液之濃度與表面張力的關係表面張力表面張力：液體內部分子承受四面八方相鄰分子的引力，其合力的作用方向在於其表面的切面，此作用為了使液體表面盡量縮小。測定方法１．毛細管上升法２．滴重法３．泡壓法４．圓環法毛細管上升法毛細管上升法：將毛細管置於待測液體中，此液體會在毛細管中上升，故液體在毛細管上升的高度與將液體向上拉的表面張力以及將液體向下拉的重

2、力有關。2mg=(dxπrxh)xg=σx(2πrxcosα)drhg→σ=––––2cosαd=水的密度h=高度σ=液體表面張力r=管半徑α=表面張力與管壁夾角滴重法滴重法：利用液體從管口滴下，當液滴所受重力超過管口周邊時，會因表面張力作用而滴落，故測定液滴滴落重量，即表示該液體之表面張力。理論值：mg=2πrxσ實際值：m’g=2πrfxσr=測量管柱半徑g=重力加速度σ=表面張力f=r／v1/3m’=實際水滴質量泡壓法泡壓法：將玻璃毛細管下端垂直插入待測液體，由另一端毛細管往內加壓，當接觸液面毛細管口形成氣泡時所測得的最大壓力，可由公式推算液體表面張力值。R=氣泡曲率半徑σ=表面張力△

3、P=最大壓力圓環法圓環法：以扭力天平測定試液表面對與其接觸圓環的向下吸引力公式推導直接法)hdg:外半徑d:液體密度h:液膜切破瞬時的液面至圓環高度==r故)=0故mg:砝碼重l:圓周長間接法---------①--------②可得又P=故P:拉力實驗儀器杜努強張力計白金圓環鑷子溫度計玻璃培養皿游標尺測微計燒杯(50ml)吸量管(10ml)量瓶(100ml)砝碼乙醇氯化鈉實驗步驟A.杜努強張力計的調整旋轉架腳上的旋鈕，使儀器水平以游標尺量取圓環半徑r，再以測微器量取金屬線半徑r‘調整鋼絲鬆緊程度，使測量鋁桿與支台呈現水平略微轉動刻度旋鈕，以確定鋁桿為水平狀態B.直接測定法吸量管取10ml至

4、培養皿，五分鐘後將培養皿置於架台中心對準圓環將架台升起，直至圓環被吸引向下那一瞬間停止輕慢旋轉刻度螺旋，藉鋼絲扭力使圓環脫離試液，紀錄刻度，重複五次取平均值配置20%40%60%80%100%乙醇溶液，比照步驟1至3，重複五次取平均值於圓環上擺放紙片，並放上砝碼m1，旋轉刻度旋鈕使鋁桿呈現水平，重複五次，取平均值1以天秤精秤m1，並加減砝碼重量，求得m(縱)與(橫)之座標關係圖將所得數據代入，計算或將m1代入，得，再以，求得表面張力，並計算與文獻值的誤差百分率C.間接測定法以標準蒸餾水測定s，並測量蒸餾水溫度查表得知該溫度標準蒸餾水表面張力s，將B部分待測物數據代入，求得表面張力，並計算與文

5、獻值的誤差百分率D.溶液靜態表面張力測定配置1M2M3M4M5M的氯化鈉水溶液依照直接以及間接測定法，測量不同濃度的靜態表面張力，並記錄溫度將結果以(縱)與水溶液濃度M(橫)，劃出座標曲線圖數據處理實驗最後會得到多組砝碼質量m及各濃，再以表面張力為縱坐標，濃度為橫坐標作圖，比較出介面不活性物質與介面活性物質在不同濃度下跟表面張力的關係圖，看是否得到圖有文獻值的性質。參考資料來源GOOGLEWIKI百度網