表面张力测定的数据处理Word格式.docx
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4.3917
2.2770
0.15
0.539
0.05226
5.1656
2.9038
0.20
0.495
0.04800
5.6647
3.5306
0.25
0.449
0.04354
6.0133
4.1574
0.30
0.433
0.04198
6.2706
4.7842
0.35
0.404
0.03917
6.4683
5.4110
^~c自定义
根据经验公式<
了-FP1
c
In(1+—)进行自定义函数拟
PO
函数拟合
合;
拟合结果:
P2=81.63965;
P1=0.27398
表面吸附量「由Gibbs吸附等温式将上述公式求导后整理并进
吸附量r
c'
'
du\CT
nxP1c
行计算得到r=
-i=—
011J
RT<
dc丿T
RTc+P2
C~c曲线线
性拟合计算
线性拟合直线的斜率为125360.0;
取倒数得到饱和吸附量r«
3为
饱和吸附量
7.97706E-06molm-
被测分子的横
S0J.
截面积S0
1
S0=2.01219E-19m
(1)由原始实验数据根据式①求出各浓度下正丁醇溶液表面张力
Po
式中各项的含义:
:
p为溶液的最大附加压力(取平均值),单位kPa;
=p0为纯溶剂(水)的最大附加压力(取平均值),单位kPa;
6为实验温度下纯溶剂(水)的表面张力,可查表得到。
例如T=298K时水的
表面张力为0.07214Nm-1
二为实验温度下溶液的表面张力,单位为N•m-1
(2)由二~c数据通过origin绘制散点图如图1所示,并进行自定义函数拟合出参数P1和P2的数值
表面张力和浓度之间符合下列公式
C
;
-°
=0P1In(1丘)②
式中各项的含义:
二-溶液的表面张力,单位为N・m-1
6-纯溶剂的表面张力。
T=298K时水的表面张力为0.07214Nm-c-溶液的浓度,单位为molm-3
P1,P2为常数,通过自定义函数拟合得到.拟合曲线在图1中用红线表示。
P1=0.27398(在图1中标出)
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编译的自定义函数y=0.07214-0.07214*P1*ln(1+x/P2)
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计・
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21曲釦
自定义函数后save
y=0.07214-0.07214*P1*ln(1+x/P2)
溶液浓度
图1正丁醇溶液的匚~c曲线
(3)表面吸附量-的计算
在指定的温度和圧力下,表面吸附量-根据Gibbs吸附等温式计算得到。
Gibbs吸附等温式:
c1
——I
RTIde丿T
将式②求导带入Gibbs吸附等温式得到下式:
卩c'
d口)CToXPIc
一一RTide厂RTc+P2
_2
-为表面吸附量,单位molm
用origin软件绘制:
~c曲线如图2所示。
76543210
图2表面吸附量和溶液浓度的关系曲线
(4)饱和吸附量r捕勺计算(利用origin软件对-~c曲线进行线性拟合)
在一定的温度下,吸附量与溶液浓度之间的关系由Langmuir等温式表示:
+Kc④
式中「:
为饱和吸附量,K为经验常数,与溶质的表面活性大小有关。
将式④取倒数可化成直线方程则:
cc_
--K
■■■⑤
c_
以】对c作图可得一直线,用软件进行线性拟合,结果如图3所示。
y=A+B*X
60000000
50000000
ParameterValueError
A1.02343E70.0181
B125359.543598.64759E-5
40000000
20000000-
10000000-
050100150200250300350400
XAxisTitle
图3-~c的关系曲线及线性拟合结果
由直线斜率求倒数即可求出「:
饱和吸附量r'
为7.97706E-06molm-2
(5)被测物质正丁醇的横截面积S0的计算
在饱和吸附的情况下,在气一一液界面上铺满竖直排列的一单分子层,1m2表面上溶质的分子数为L(L为阿佛加得罗常数),则可应用下式求得被测物质的横截面积:
被测物质正丁醇的横截面积So:
2.01219E-19m2
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- 表面张力 测定 数据处理
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