研究雜質(zhì)濃度變化對液體表面張力系數(shù)影響的實驗

時間：2024-07-04 18:37:41 藥學(xué)畢業(yè)論文我要投稿

相關(guān)推薦

【摘要】液體表面張力系數(shù)是表征表面張力大小的重要物理量，用拉脫法測定表面張力系數(shù)，找出不同雜質(zhì)的濃度變化是如何影響液體表面張力系數(shù)的。

研究雜質(zhì)濃度變化對液體表面張力系數(shù)影響的實驗

【關(guān)鍵詞】表面張力系數(shù); 雜質(zhì); 濃度; 實驗

液體表面張力是一種特殊的力，它是液體(純凈液體、溶液)性質(zhì)的一種表現(xiàn)。從微觀上看，表面張力是因液體表面薄層內(nèi)分子間的相互作用，它不同于液體內(nèi)部分子間的相互作用，從而使液體表面層具有一種特殊性質(zhì)。液態(tài)物質(zhì)的表面層由于分子力的作用形成一層如同張緊的橡皮膜一樣的液膜，且有自行收縮的趨勢，如果在液面作一長為L的線段，則線段兩邊液面上有一張力F作用于L且力的方向與線段垂直，大小與線段長度L成正比，即：

　　F=α·L

　　其中的α稱為液體表面張力系數(shù)，它等于單位長度直線兩旁液面分子之間的相互作用力，由于組成不同的物質(zhì)的分子不同，且在同一液體中不同溫度分子的動能、勢能不同，分子間的引力不同，所以張力系數(shù)也不同。液體表面張力系數(shù)是表征表面張力大小的物理量，是討論液體表面現(xiàn)象、了解液體性質(zhì)的重要物理參量。因此，這種張力系數(shù)就成了描述液體特性的一個重要參數(shù)。在醫(yī)學(xué)工程、化學(xué)研究中有重要研究意義。測量液體的表面張力系數(shù)有多種方法，拉脫法是測量液體表面張力系數(shù)常用的方法之一。該方法的特點是用秤量儀器直接測量液體的表面張力，測量方法直觀，概念清楚。通過液體表面張力系數(shù)的測定了解影響表面張力系數(shù)測定的因素，掌握拉脫法測定表面張力系數(shù)的原理和技術(shù)，觀察不同濃度葡萄糖溶液、肥皂水溶液的表面張力，計算表面張力系數(shù)。掌握讀數(shù)顯微鏡的使用方法，掌握實驗數(shù)據(jù)的作圖處理方法，學(xué)會做科學(xué)研究的一般方法，通過實驗找出雜質(zhì)濃度變化是如何影響液體表面張力系數(shù)的。

　　1 儀器及材料

　　小倔強系數(shù)彈簧，讀數(shù)顯微鏡，門型金屬絲，燒杯，溫度計，鐵架臺，蒸餾水，肥皂水，量筒。

　　2 原理方法

　　測定液體表面張力采用拉脫法，使用焦利秤進行測量。將一長度為L的潔凈門型金屬絲浸入水中后，慢慢拉出水面門型絲將在液面上豎直拉出一液膜，如圖1所示。

　　圖1 表面張力試驗原理

　　在門型絲從液面上被拉出之前，所受力的平衡條件為：

　　F-mg-f=0(1)

　　式中F 為所施的外力，mg為細絲與所沾附的液體的總質(zhì)量，f 為表面張力。表面張力與長度L成正比即有：

　　f=2αL (2)

　　α為表面張力系數(shù)。用焦利秤測量表面張力時，由公式(胡克定律)

　　f=K(x-x0) (3)

　　由(2)，(3)式可得：