最大氣泡法測表面張力-資料下載頁
2025-06-30 21:12本頁面
【正文】 的表面功δw′即dG＝δw′＝σdA （1）式中σ為比例常數(shù)，其物理意義是在恒溫恒壓組成不變的條件下，增加單位表面積時引起體系自由能的增加值，因此σ稱為比表面自由能，其量綱為Jm2。因其量綱又可以寫成N．m－1, 所以σ還可稱為表面張力，其物理意義是沿著與表面相切的方向，垂直作用于表面單位長度上的力。表面張力是液體的重要特性之一，它與所處的溫度、壓力、濃度以及共存的另一相的組成有關。2. 溶液的表面吸附純液體表面層的組成與內部組成相同，因此液體只能通過盡可能地縮小其表面以降低體系的表面自由能。對于溶液，由于溶質能引起溶劑表面張力的變化，因此可通過調節(jié)溶質在表面層的濃度來降低表面能。若溶質能降低溶劑的表面張力時，則表面層中溶質的濃度大于溶液內部溶質的濃度；反之，如果溶質能使溶劑的表面張力升高，則表面層中溶質的濃度小于溶液內部溶質的濃度。這種表面濃度與溶液內部濃度不同的現(xiàn)象叫做溶液的表面吸附。在一定的溫度和壓力下，吉布斯用熱力學的方法推導出了溶液表面吸附量與溶液的表面張力和溶液濃度之間的關系，即 （2）式中Γ為表面超量（molm2）, σ為溶液的表面張力（Jm2），T為熱力學溫度（K），c為溶液的濃度（moldm3），R為氣體常數(shù)。如果加入溶質使液體表面張力降低，即 ＜0，則Γ0，此時溶液表面層的濃度大于溶液內部的濃度，稱為正吸附，此類物質稱為表面活性物質。如果加入溶質使液體表面張力升高，即 ＞0，則Γ0，此時溶液表面層的濃度小于溶液內部的濃度，稱為負吸附，此類物質稱為非表面活性物質。由吉布斯吸附等溫式可看出，只要測得某—溫度下不同濃度溶液的表面張力，以σ~ c作圖，在σ~ c的曲線上作不同濃度下的切線，可獲得不同濃度所對應的斜率 ，將斜率代入（2）式中，即可求出不同濃度時氣一液界面上的吸附量Γ。
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