最大泡压法测表面张力实验报告数据处理

最大泡压法测表面张力

选择：

1．用最大气泡压力法测定溶液表面张力的实验中,对实验实际操作的如下规定中哪一条是不正确的? ( D )

A.毛细管壁必须严格清洗保证干净 B.毛细管应垂直放置并刚好与液面相切 C.毛细管口必须平整 D.毛细管垂直插入液体内部,每次浸入深度尽量保持不变 2．在最大气泡法测溶液表面张力实验中,乙醇的浓度可用下列哪种仪器准确测定? ( D )

(A)分光光度计 (B)旋光仪 (C)电导率仪 (D)阿贝折光仪

3. 在用最大气泡法测定表面活性物质水溶液的表面张力实验中，当气泡所承受的压力差达到最大时，气泡的曲率半径r与毛细管的半径R之间的关系为：

(A) r >R (B) r = R (C) r < R (D) 无法确定 4．正丁醇是（A）。

A、表面活性物质 B、表面活性剂

C、表面非活性物质 D、能显著降低水的表面张力的一种物质

5．在测定毛细管常数K时，标准物质的表面张力与待测液体的表面张力要在相同的温度下尽可能接近

第一部分：思考题

实验八十三 最大泡压法测定溶液的表面张力 1、简述最大泡压法测定溶液的表面张力的实验原理。

2、简述测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力，计算表面吸附量和正丁醇分子横截面积的实验原理。 3、表面张力的大小与那些因素有关？ 4、纯液体如何降低其表面自由能？ 5、溶液如何降低其表面自由能？ 6、什么是溶液的表面吸附？

7、水的表面张力因加入溶质形成溶液而改变，根据变化情况可将溶质分为几类？ 8、表面活性物质在水溶液的表面是如何排列的？ 9、溶液的表面吸附量是什么？它与哪些因素有关？ 10、如何求溶液的表面吸附量？

11、什么是溶液的饱和吸附量？如何求？

12、溶液的饱和吸附量与溶质分子的横截面积有何关系？如何求溶质分子的横截面积？ 13、测溶液的表面张力有哪些方法？

14. 在最大泡压法测定溶液的表面张力的实验中，玻璃毛细管下端液面是高于、低于还是与溶液液面相切？

15、液体表面层分子与液体内部的分子所处的环境是否一样？ 16、什么是表面张力？什么是表面自由能？两者有何区别和联系？ 17、要做好最大泡压法测定溶液的表面张力实验的关键步骤有哪些？ 18、用最大泡压法准确测定溶液的表面张力需注意哪些问题？

19、在最大泡压法测定溶

溶液表面张力的测定——最大气泡法

实验者：杨岳洋 同组实验者：张知行 学号：2015012012 班级：材54 实验日期：2016年10月10日

助教：汤妍

1 引言

1.1实验目的

（1）测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力。

（2）根据吉布斯公式计算正丁醇溶液的表面吸附量。 （3）掌握用最大气泡法测定表面张力的原理和技术。

1.2实验原理

在液体内部，任何分子受周围分子的吸引力是平衡的。可是表面层的分子受内层分子的吸引与受表面层外介质的吸引并不相同，所以，表面层的分子处于力不平衡状态，表面层的分子比液体内部分子具有较大势能，如欲使液体产生新的表面，就需要对其做功。在温度、压力和组成恒定时，可逆地使表面积增加dA所需做的功为

?δW?γdA （1） 比例系数γ表示在等温等压下形成单位表面所需的可逆功，其数值等于作用在界面上每单位长度边缘的力，称为表面张力。

纯物质表面层的组成与内部的组成相同，因此纯液体降低表面自由能的唯一途径是尽可能缩小其表面积。对于溶液，由于溶质使溶剂表面张力发生变化，因此可以调节溶质在表面层的浓度来降低表面自由能。

根据能量最低原则，溶质能降低溶剂的表面张力时，表面层溶质的浓度比溶液内部大；反之，

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采用Ｏｒｉｇｉｎ软件处理溶液表面张力测定的实验数据

杨慧文雷彤李剑华

（广东药学院药科学院物理化学教研室广州 广东５１０００６）

中图分类号：Ｇ６４２．４２３文献标识码：Ａ大学物理化学实验中，学生通常需要记录和处理大量数据，而常见的方法有：公式计算、作图、线性和非线性拟合等等。目前学生还是多用坐标纸手工作图，这种方法计算量大，并且带来的人为误差较大，学生处理数据和教师批改实验报告都感觉麻烦。随着计算机应用的深入发展，计算机作图软件越来越多，采用这些软件辅助处理数据，结果较为科学，重复性高。

最大泡压法测定溶液表面张力实验是大学物理化学实验中一个重要常见的实验，多以正丁醇水溶液为实验体系。传统的数据处理方法是用图解法对表面张力盯与溶液浓度ｃ关系拟合曲线后，求出曲线上指定几个点的切线斜率，进而求出表面吸附量。图解法由于采用手工作图，尤其是做切

线这一步，误差较大，结果重复性差，难以得到准确的结果。

近年来，有人对表面张力和浓度关系曲线采用Ｅｘｃｅｌ、Ｍａｔｌａｂ等计算机软件辅助处理旧，取得—些进展。但多数的拟合方法是多项式拟合，拟合得到的关系曲线不符合ｌａｎｇｍｕｉｒ单分子层吸附等温式。本文中我们利用丽ｇｉＩｌ软件

液体表面张力系数的测量

【实验目的】

1、 掌握用砝码对硅压阻式力敏传感器定标的方法，并计算该传感

器的灵敏度

2、 了解拉脱法测液体表面张力系数测定仪的结构、测量原理和使

用方法，并用它测量纯水表面张力系数。

3、 观察拉脱法测量液体表面张力系数的物理过程和物理现象，并

用物理学概念和定律进行分析研究，加深对物理规律的认识 4、 掌握读数显微镜的结构、原理及使用方法，学会用毛细管测定

液体的表面张力系数。

5、 利用现有的仪器，综合应用物理知识，自行设计新的实验内容。 【实验原理】

一、拉脱法测量液体的表面张力系数

把金属片弯成如图 1（a）所示的圆环状，并将该圆环吊挂在灵敏的测力计上，如图 1（b）所示，然后把它浸到待测液体中。当缓缓提起测力计（或降低盛液体的器皿）时，金属圆环就会拉出一层与液体相连的液膜，由于表面张力的作用，测力计的读数逐渐达到一个最大值 F（当超过此值时，液膜即破裂），则 F 应是金属圆环重力 mg 与液膜拉引金属圆环的表面张力之和。由于液膜有两个表面，若每个表面的力为f=aL （L为圆形液膜的周长），则有

所以

F=mg+2sL （2）

实

26系 06级 姓名：王海亮 学号：PB06013232 实验题目：焦利氏秤法测液体表面张力 试验目的：

在本实验中要着重学习焦利氏秤独特的设计原理，并用它测量液体的表面张力系数。了解表面张力的意义，表面张力描述了液体表层附近分子力的宏观表现。学会用逐差法,画图法求弹簧秤的劲度系数。 实验原理:

1. 液体表层内分子力的宏观表现，使液面具有收缩的趋势。想象在液面上划一条线，表面张力就表现为直线两侧的液体以一定的拉力相互作用。这种张力垂直于该直线且与线的长度成正比，比例系数称为表面张力系数。

把金属丝AB弯成如图5.2.1-1(a)所示的形状，并将其悬挂在灵敏的测力计上，然后把它浸到液体中。当缓缓提起测力计时，金属丝就会拉出一层与液体相连

1

的液膜，由于表面张力的作用，测力计的读数逐渐达到一最大值F（超过此值，膜即破裂）。则F应当是金属丝重力mg与薄膜拉引金属丝的表面张力之和。由于液膜有两个表面，若每个表面的力为F’，则由 F?mg?2F'

F?mg得F'? （1）

2显然，表面张力F’是存在于液体表面上任何一条分界线两侧间的液体的相互作用拉力，其

焦利氏称法测液体的表面张力

PB10011064 赵康菲

一．实验题目：焦利氏称法测液体的表面张力

二．实验目的：了解表面张力的意义，学习焦利氏称独特的设计原理，并用它测量液体的表面张力系数。

三．实验仪器：焦利氏称，自来水，洗洁精溶液，砝码，金属丝，金属圈，钢板尺 四．实验原理：（详见预习报告） 五．实验内容：

1．确定焦利称上锥形弹簧的劲度系数。

（1）把锥形弹簧，带小镜子的挂钩和小砝码盘依次安装到秤框上的金属杆上，调节支架底座的底脚螺丝，使秤框竖直，小镜子正好位于玻璃管中间，挂钩上下运动时不致于管摩擦。 （2）逐次在砝码盘中放入砝码，调节升降钮，做到三线对齐，记录升降杆的位置读数。 砝码（g） 读数（cm） 0.5 2.13 1 2.64 1.5 3.11 2 3.60 2.5 4.04 3 4.59 3.5 5.01 4 5.54 4.5 6.03 5 6.51 2.测量自来水的表面张力系数。

（1）用钢板尺测量金属圈直径和金属丝两脚之间的距离。 金属圈：

直径（d/cm） 金属丝：

长度（l/cm） 4,14 4.15 4.15 （2）取下砝码，在砝码盘下挂上已清洗过的金属圈，仍保持三线对齐，记下升降杆读数。 （3）分别把盛有自来水

生 化 实 习 报 告

班级：生物技术指导教师：敖新宇、贾璐 学号： 姓名： 日期：

08

2009-12-19

生物化学综合实验

摘要：本次实验包括苯丙氨酸解氨酶的纯化及其活性测定和大玉米粉中营养成分的测定两个实验。

关键词：苯丙氨酸解氨酶、Sephadex G—25层析、DEAE纤维素层析、活力、比活力、大玉米粉、凯式定氮法、索式提取法、3，5—二硝基水杨酸比色法。

实验一 苯丙氨酸解氨酶的纯化及其活性测定

一 实验目的

1.学习掌握分离纯化生物大分子的方法； 2.学习掌握酶活性的测定方法；

3.了解在分离纯化过程中酶活性的变化； 4.了解高速冷冻离心机的操作步骤 二 实验原理

苯丙氨酸解氨酶（L—phenylalanine: ammonia lyase,简称PAL；EC4.3.1.5）是 植物体内苯丙烷类代谢的关键酶，与一些重要的次生物质如木质素、异黄酮类植保素、黄酮类色素等合成密切相关，在植物生长发育和抵制病菌侵害过程中起重要作用。PAL催化L—苯丙氨酸裂解为反式肉桂酸在

生 化 实 习 报 告

班级：生物技术指导教师：敖新宇、贾璐 学号： 姓名： 日期：

08

2009-12-19

生物化学综合实验

摘要：本次实验包括苯丙氨酸解氨酶的纯化及其活性测定和大玉米粉中营养成分的测定两个实验。

关键词：苯丙氨酸解氨酶、Sephadex G—25层析、DEAE纤维素层析、活力、比活力、大玉米粉、凯式定氮法、索式提取法、3，5—二硝基水杨酸比色法。

实验一 苯丙氨酸解氨酶的纯化及其活性测定

一 实验目的

1.学习掌握分离纯化生物大分子的方法； 2.学习掌握酶活性的测定方法；

3.了解在分离纯化过程中酶活性的变化； 4.了解高速冷冻离心机的操作步骤 二 实验原理

苯丙氨酸解氨酶（L—phenylalanine: ammonia lyase,简称PAL；EC4.3.1.5）是 植物体内苯丙烷类代谢的关键酶，与一些重要的次生物质如木质素、异黄酮类植保素、黄酮类色素等合成密切相关，在植物生长发育和抵制病菌侵害过程中起重要作用。PAL催化L—苯丙氨酸裂解为反式肉桂酸在

实验二十一溶液表面张力的测定—最大气泡压力法 一、实验目的

1.用最大气泡法测定不同浓度乙醇溶液的表面张力。

2.了解表面张力的性质、表面自由能的意义，以及表面张力和吸附的关系。

3.学会镜面法作切线的方法。

三、实验原理

L

用本法测定[乙醇，水]溶液的数据对[?,c]，作图将C一?曲线

(??)T?c在不同浓度的斜率代入吉布斯等温吸附式:

???c??()TRT?c

求出相应的吉布斯吸附量?c 按Lanbmuir等温吸附变形公式:

c1c????????

以c/??c直线斜率tg?求出饱和吸附量??，进而得出乙醇分子横截面积S和分子长度?，结合直线截距得出吸附系数?:

???(tg?)?1

以上各式中，c为浓度;T为绝对温度(K);?为表面张力(N/m ) ; ?为吉布斯吸附量(mol/m2 ) ; M为溶质摩尔质量;?为溶质密度(kg/m3 ) ; S为分子截面积(m(/分子);?为分子长(m);?为吸附(平衡)常数;NA为阿氏常数(6. 002 x 1023Mol-1);R为气体常数(8. 314J/mol·K)。

为了求以上参数，关键是测?。

2.表面张力即界面张力，矢量。源于凝聚相界面分子