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(guān)。2. 溶液的表面吸附純液體表面層的組成與內(nèi)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(zhì)能引起溶劑表面張力的變化，因此可通過調(diào)節(jié)溶質(zhì)在表面層的濃度來降低表面能。若溶質(zhì)能降低溶劑的表面張力時，則表面層中溶質(zhì)的濃度大于溶液內(nèi)部溶質(zhì)的濃度；反之，如果溶質(zhì)能使溶劑的表面張力升高，則表面層中溶質(zhì)的濃度小于溶液內(nèi)部溶質(zhì)的濃度。這種表面濃度與溶液內(nèi)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(xué)的方法推導(dǎo)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(guān)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(xué)溫度（K），c為溶液的濃度（moldm3），R為氣體常數(shù)。如果加入溶質(zhì)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(nèi)部的濃度，稱為正吸附，此類物質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)。如果加入溶質(zhì)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(nèi)部的濃度，稱為負(fù)吸附，此類物質(zhì)稱為非表面活性物質(zhì)。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(yīng)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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