实验二表面张力测定 1.实验目的与任务 (1)了解测定表面张力的原理和方法 (2)了解表面张力仪的构造和使用 (3)理解影响表面张力的主要因素。 2.实验原理 2.1表面张力 在液体中,每个质点周围都存在一个力场,在液体内部,质点力场是对称的,但处于表 面层的质点,只受到液体内部质点的引力作用,结果使得表面有向内收缩的趋势。对一滴液 体来说,它总是趋向于收缩成球形以降低表面能。因此,表面张力的物理意义是扩张表面单 位长度所需要的力,单位为N/m。表面张力的方向与表面相切。 2.2表面张力的测定 (1)最大拉力法 采用天平或扭力丝一臂相连的下部开口的簿壁铂圆筒或铂金环与熔体或液体面接触时 由于熔体或液体的表面张力,铂圆筒或铂拉环被拉下,然后立即在天平的另一臂的秤盘内加 上砝码,或扭转扭力丝增加扭力。把铂圆筒或铂金环向上拉引,表面张力即为薄壁圆筒接触 熔液或液体表面至拉引离开所需的力(此时熔体或液体对铂圆筒或铂金环的润湿角为零度)。 计算公式如下 ax.l三 式中:a——熔体或液体的表面张力(N/m) F 最大拉力(N) m-—最大拉力时所加的砝码重量(kg) g——重力加速度(m/sec2) r——铂圆筒或铂金环平均半径(m) 修正系数,一般为0.91~0.96 2.8284820.609563622.585620.37182 式中:δ——铂圆筒壁厚(铂环直径) h—Fax/mrdg,d为熔体或液体的密度 (2)滴重法 当熔滴自管口滴落时,熔滴的大小与熔体的密度和表面张力有关。这就是滴重法的基本 原理。熔体在顺漏斗孔悬挂在管口上时当熔滴的重量超过它的表面张力时,就滴下,通过炉 管及下端开口孔落到金属容器中,待冷却后称量。然后根据滴重、熔滴半径、熔滴体积等计 算熔体的表面张力。 3.实验仪器及样品 3.1仪器