物理化学实验:正丁醇水溶液表面张力的测定
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发布时间：2022-05-02 21:32
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时间：2022-06-27 10:42
液体表面张力的测定方法分静态法和动态法。
静态法，有毛细管上升法、DuNouy吊环法、Wilhelmy盘法、旋滴法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压力法；动态法有旋滴法、震荡射流法和悬滴法等。其中毛细管上升法和最大气泡压力法不能用来测液-液界面张力。Wilhelmy 盘法，最大气泡压力法，振荡射流法可以用来测定动态表面张力。
静态法测定表面张力
1、 滴重法
滴重法也叫做滴体积法，这种反分法比较精确而且简便。其基本原理是：自一毛细管滴头滴下液体时，液滴的大小与液体的表面张力有关，即表面张力越大，滴下的液滴也越大，二者存在关系式：
W=2πRγf (1)
γ=W/(2πRf} (2)
式中，W为液滴的重量；
R为毛细管的滴头半径，其值的大小由测量仪器决定；
f为校正系数。一般实验室中测定液滴体积更为方便，
因此式（2）又可写为：
γ=(Vρg/R)×(1/2πf) (3)
式中，V为液滴体积；ρ为液体的密度；f为校正因子。
对于特定的测量仪器和被测液体，R和ρ是固定的，在测量过程中，只要测出数滴液体的体积, 就可计算出该液体的表面张力。
2、毛细管上升法
将一支毛细管插入液体中，液体将沿毛细管上升,升到一定高度后，毛细管内外液体将达到平衡状态，液体就不再上升了。此时,液面对液体所施加的向上的拉力与液体总向下的力相等。则
γ=1/2 ρl8722;ρg ghrcosθ (1)
式中γ为表面张力；r为毛细管的半径；h为毛细管中液面上升的高度；ρl为测量液体的密度;ρg为气体的密度(空气和蒸气；g为当地的重力加速度；θ为液体与管壁的接触角。若毛细管管径很小，而且θ=0时，则上式(1)可简化为
γ=12ρghr (2)
