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最大气泡法测表面张力实验数据与处理

五、实验数据记录与处理
室温:24.3℃ 大气压:100.73Pa
1、乙醇水溶液的折光率
利用文献数据作n~c 工作曲线,依据实验测定数据,计算样品的浓度c 。

(1)将25℃时乙醇-水溶液的浓度与折光率关系表(表一),绘制成溶液浓度与折光率的工作曲线(图一)。

25℃恒温水浴下测得水的折射率为:1.3322/1.3323/1.3323 求得平均值为:1.332266667 利用水的折射率校正:
n
c/(mol/L)
图一 溶液浓度与折光率的工作曲线
(2)实验配制的乙醇溶液折光率数据如表二所示。

(3)将校正后的乙醇的折光率代入拟合直线方程中,得到各乙醇溶液的真实浓度。

如表三所示。

2、待测液体的表面力
将实验测得的水和乙醇溶液的最大△P max值代入公式:
γ测=(△P max,测*γ水)/△P max,水
(查阅附表,得γ水= 0.07197N/m)
表四待测样品的表面力测定
3、作γ~c曲线,求出各浓度下的斜率。

(1)作γ~c拟合曲线。

γ,c的相关数据如表五所示,拟合直线见图二。

γ/(N /m )
c (mol/L)
图二 γ~c 拟合曲线 (2)用origin 作出γ~c 拟合曲线的斜率曲线,如图三所示。

0510
-0.02
-0.01
0.00
D e r i v a t i v e Y 1
Derivative X1
图三 γ~c 拟合曲线的斜率曲线
(3)将各乙醇溶液浓度代入斜率曲线,求出待测样品的(∂γ/∂c)T ,P 数据。

数据见表六。

T ,P 4、利用吉布斯吸附等温方程式,计算出各溶液的Γ。

Gibbs 公式:
Γ=P T c
,)(RT c -∂∂γ 其中,R=8.314J/(mol*K), T=25.0+273.15=298.15K
将表六中数据代入公式,求出各溶液的Γ如表七所示。

5、做c/Γ~c 图,求出直线斜率,由斜率求出Γ∞,直线如图三所示。

5.0x101.0x101.5x102.0x102.5x10
3.0x10
c /Γ
c (mol/L)
图三 c/Γ~c 图
根据公式:

∞Γ+Γ=ΓK c 1c
直线斜率的倒数即为Γ∞
所以Γ∞=4.9658*10-6mol/m 2
6、计算乙醇分子的横截面积
根据公式A m =1/Γ∞L L=6.023*1023mol -1
求出乙醇分子的横截面积为A m =3.3434*10-19m 2。

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