最大氣泡法測表面張力(編輯修改稿)
2025-07-27 21:12 本頁面
【文章內容簡介】 于一些粘度較大的液體、熔鹽等體系的表面張力的測定。這是其它方法不能代替的。 實驗評注與拓展:本實驗成功的關鍵：儀器系統(tǒng)不能漏氣；所用毛細管必須干凈、干燥，應保持垂直，其管口剛好與液面相切；讀取壓差計的壓差時，應取氣泡單個逸出時的最大壓力差；氣泡逸出速度不能過快。常見問題的討論:1．在測量中，如果抽氣速率過快，對測量結果有何影響？答：若抽氣速度太快，氣泡的形成與逸出速度快而不穩(wěn)定；亦使U型壓力計中的酒精所處的位置相對不穩(wěn)定，來回速度跳動，致使讀數(shù)不穩(wěn)定，不易觀察出其最高點而起到較大的誤差。2．如果將毛細管末端插入到溶液內部進行測量行嗎？為什么？答：不行。如果將毛細管末端插入到溶液內部，毛細管內會有一段水柱，產生壓力Pˊ，則測定管中的壓力Pr會變小，△pmax會變大，測量結果偏大。3. 本實驗中為什么要讀取最大壓力差？答：如果毛細管半徑很小，則形成的氣泡基本上是球形的。當氣泡開始形成時，表面幾乎是平的，這時曲率半徑最大；隨著氣泡的形成，曲率半徑逐漸變小，直到形成半球形，這時曲率半徑R和毛細管半徑r相等，曲率半徑達最小值，根據(jù)拉普拉斯(Laplace)公式，此時能承受的壓力差為最大：△pmax = p0 pr = 2σ/γ。氣泡進一步長大，R變大，附加壓力則變小，直到氣泡逸出。最大壓力差可通過數(shù)字式微壓差測量儀得到。4. 表面張力儀的清潔與否和溫度的不恒定對測量數(shù)據(jù)在何影響答：若玻璃器皿不清潔和溫度的不恒定，則氣泡將會不能連續(xù)穩(wěn)定地流過，而使壓差計讀數(shù)不穩(wěn)定。溫度對σ、G和折射率都有較大的影響。雖然質量百分濃度與溫度無關，但由于折射率隨溫度的波動，若溫度不恒定，故難得出未知溶液的準確濃度。？ 答：溫度愈高，表面張力愈小，到達臨界溫度時，液體與氣體不分，表面張力趨近于零。最大泡壓法測定時，系統(tǒng)與外界大氣的壓力差愈大，表面張力就越大。但是我們在測量時，開始時已經是系統(tǒng)與大氣的壓力相同了（調零），所以此時大氣的壓力已經不再是影響表面張力的因素了。測定表面張力有很多種方法，如前述毛細管
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