溶液表面吸附量的测定（3学时）.PDFVIP

3 3 溶液表面吸附量的测定 （33学时） 一、目的要求 1、了解溶液表面吸附量的物理意义及其测定原理。 2、了解最大气泡法测定溶液表面张力的基本原理和方法。 3、了解弯曲液面的附加压力与液面弯曲度、溶液表面张力之间的关系。 二、实验原理 当一种溶质溶于水形成溶液时，溶质在溶液表面的浓度与其在溶液本体中的浓度存在着 差别，这种现象称为溶液的表面吸附。理论上，可用“表面吸附量”（或称表面超量）表示 溶液的表面吸附程度大小，表面吸附量的物理化学意义是指溶质在溶液表面处的浓度与其在 Γ -2 溶液本体中浓度的差值，通常用符号 表示，其SI 单位为mol.m 。 Γ -2 a 在恒温、恒压条件下，表面吸附量 (mol m )、溶液中溶质的活度 和溶液表面张力 γ N m−1 ( )三者之间的关系可用式（8.1）中的Gibbs 等温式进行描述： a dγ Γ = − RT da （8.1） −1 c mol L ( ) a 在浓度不太大时，可以采用浓度 代替活度 ，因此Gibbs 等温式可写成： c dγ Γ = − RT dc （8.2） γ c 可见，只要通过实验测得溶液的表面张力 与溶质浓度 的关系曲线，即可利用公式 c Γ （8.2）计算得到某一个浓度 条件下的表面吸附量 。 c 1 例如，图8.1 为溶液表面张力随溶质浓度的变化曲线，若要求溶质浓度为 时溶液的表 Γ c γ ~ c 1 1 面吸附量 ，可在浓度轴上 点作浓度轴的垂线，该垂线与 关系曲线相交于A 点， 则曲线在A 点处切线AB 的斜率即为dγ dc，由图8.1 可知，AD 为纵轴的垂线，则有 c dγ dc = DB dγ dc= DB AD AD = c 1 ( ) 。又因为 1 ，则得到 ，代入到式（8.2）中即可 c 1 求出浓度为 时溶液的表面吸附量。