校正系数;r为管端半径;σ为表面张力。如果用同一毛细管测两种液体,两种液体的表面张力、液滴重量各不相同,则:G溶2πrσ
溶
f
G水2πrσ
水
f
若用同一毛细管,让两种液体流经同一体积,则由于表面张力的不同,其同一体积内滴数也不同。故:G溶
溶ρ
溶溶
vg
G水
水ρ
水
vg
式中:
、
水分别表示表面活性剂溶液和水溶液的滴数;ρ溶、ρ水分别
表示表面活性剂溶液和水溶液的比重。对比上列两组公式,则得:σ溶σ水G溶G水ρ
溶
水ρ
水
溶
因为表面活性剂溶液的浓度很稀,可认为ρ溶≈ρ水,则σ溶σ水×
水
溶已知水的表面张力,通过实验测得
溶和
水,可算出表面活性剂的表面张力。环法:将一圆环平置于液面,测量将环拉离液面所需要的拉力F,消除环本身的重力影响,拉力F等于液体的表面张力乘以环与液面相接触的总长度。界面张力仪依此原理设计,我们可以通过界面张力仪得到液体的表面张力。测定不同浓度下表面活性剂水溶液的表面张力。以表面张力为纵坐标,表面活性剂水溶液的浓度对数(浓度X106的对数)为横坐标,做表面张力浓度对数曲线,在曲线的转折点处所对应的表面活性剂水溶液浓度就是临界胶束浓度CMC。如希望准确测定CMC值,在拐点处增加几个测定值即可实现。
4
f几个概念⑴、表面张力从力学的观点看,液体的表面张力是张紧的液体表面的收缩力,它存在于液体表面上的任何部分,单位Nm;从能量的角度看,表面张力是指使液体增加单位表面时所需做的可逆功,单位是Jm2。⑵、表面张力的产生分子间存在着范德华力,液体内部的分子受到来自邻近分子间的吸引力,合力为0。而处于液体表面的那些分子,却因气相中分子密度小,对液体表面分子的吸引力很小,而使液体表面分子受到一个指向液体内部的不平衡的净拉力,有使液体表面分子尽可能地离开液体表面进入液体内部的趋势,从而使液体表面具有张力,有自发收缩的趋势。⑶、表面活性剂物质A(溶质)能降低物质B(溶剂)的表面张力,就说A对B有表面活性。当溶质A在很低浓度时就能显著降低溶剂B(水)的表面张力,称之为表面活性剂。(当溶液的浓度增加到一定值后,溶液的表面张力就不再下降了)⑷、临界胶束浓度表面活性剂在溶液中能够形成胶束的最低浓度,或溶液的表面张力达到最低值所需要的表面活性剂的最低浓度,亦即溶液性质发生突变时的浓度。简称CMC。它是表面活性剂活性的量度。对于表面活性剂的润湿、渗透作用,其浓度只须稍r