液体表面张力系数的研究

  1. 拉脱法的器材:液体表面张力测定装置(如图1所示)、砝码盘和砝码、圆环型吊片等。
  2. 毛细管法的器材:测高仪、毛细管(内径约1mm,最好有不同内径的毛细管供选择)、升降台、重铬酸洗液等。
  3. 液滴法的器材:25ml标准酸式滴定管、读数显微镜、电子秒表等。
  4. 其它器材:电子天平、游标卡尺、温度计、量筒、烧杯、试剂瓶、各种不同内径的玻璃皿、镊子等。
  5. 耗材:纯净水、NaOH、食盐、、葡萄糖(蔗糖)、酒精、洗洁精等。

液体的表面张力是表征液体性质的一个重要参数。测量液体的表面张力系数有多种方法,常用的有拉脱法、毛细管法、平板法、最大泡压法和液滴法。本实验要求掌握一种或多种测量液体表面张力的方法,了解各种方法的特点,并通过实验进一步了解液体的表面张力与其浓度、温度等的关系。

(一)表面张力

  1. 什么是表面张力?什么是表面张力常数?
  2. 试定性分析液体的表面张力系数随温度的变化如何改变。

(二)拉脱法

  1. 简述“拉脱法”的原理。
  2. 实验中使用的测力装置是力敏传感器,在使用前要对其定标。若已知定标结果为一直线,那么在定标时至少应选取多少个数据点?数据点的数值范围应如何选取?
  3. 为什么金属吊片的表面要用NaOH溶液进行清洗?若吊片是由其它材料制成的,如玻璃,是否也需要对表面进行清洗?如果需要清洗,应如何清洗?
  4. 测量圆环形吊片的内径和外径,应在清洗前进行还是在清洗后进行?为什么?

(三)毛细管法

  1. 简述“毛细管法”的原理。
  2. 在用毛细管法测表面张力时,需要作什么修正?
  3. 如何清洗毛细管?

(四)液滴法

  1. 简述“液滴法”的原理。
  2. 如何准确测量液滴掉落时“颈部”的直径?如何测量液滴的质量(或大小)?
  3. 液滴形成的速度(单位时间内滴落的液滴数目)对实验结果是否有影响?如何选择合适的速度?

(一)拉脱法

  1. 用“拉脱法”测量水的表面张力。
  2. *设计一个实验,考察吊环的直径、厚薄和容器内径、容器内液体的深度对实验结果的影响,得出较为理想的实验条件。

(二)毛细管法

  1. 用“毛细管法”测量水的表面张力。
  2. *设计一个实验,研究毛细管内径对实验结果的影响。
  3. *设计一个实验,研究毛细管的外径、容器的内径对实验结果的影响,推导出实验结果的修正公式。

(三)液滴法

  1. 用“液滴法”测量水的表面张力。
  2. 设计一个实验,研究液滴形成的速度对实验结果的影响。

(四)应用研究

  1. 设计一个实验,研究两种液体的混合溶液(如酒精的水溶液)的表面张力与其浓度的关系。
  2. 设计一个实验,研究固体(如食盐)水溶液的表面张力与其浓度的关系。
  3. 设计一个实验,研究乳浊液(如牛奶或油的水溶液)或悬浊液的表面张力与溶液中的乳液或颗粒浓度的关系。
  4. 设计一个实验,测量同种液体(如水)的表面张力与温度的变化关系。
  1. 阐明本实验的目的、要求。
  2. 简要叙述本实验的基本原理。
  3. 实验所用仪器装置的介绍。
  4. 记录实验中出现的各种实验现象,对其进行分析、讨论。
  5. 记录实验数据,并对结果的分析、讨论。
  6. 本实验的总结、收获和体会,对教学工作的意见和建议。
  1. 贾玉润、王公治、凌佩玲主编,大学物理实验,上海:复旦大学出版社,1987年
  2. 沈元华、陆申龙,基础物理实验,北京:高等教育出版社,2003年
  3. A.W.亚当森著,顾惕人译,表面的物理化学(上册),北京:科学出版社,1984年
  4. 焦丽凤、陆申龙,用力敏传感器测量液体表面张力系数,物理实验2002年第22卷第7期第40-42页
  5. 顾惕人等,表面化学[M],北京:科学出版社,1994年
  6. 赵凯华,定性与半定量物理学,北京:
  7. (日)广田钢藏、加滕俊二、山下卓哉著,张宪臣译,李树林校,物理化学计算,黑龙江:黑龙江科学技术出版社,1984年
  8. 李殿阁编著,物理化学实验技能,科学出版社,1984年

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  • 最后更改: 2007/07/18 14:47
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