Wydział: M i IM	1. 2.	ROK II		Grupa: 2	Zespól: 6
Chemia Fizyczna	Temat: Napięcie powierzchniowe.				Numer ćwiczenia 4
Data wykonania: 03-11-1998	Data oddania: 10-11-1998		Data zaliczenia:		Ocena:

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z własnościami powierzchni cieczy w kontakcie z gazem lub ciałem stałym.

Wprowadzenie:

Napięcie powierzchniowe jest wyrażone jako praca potrzebna do zwiększenia powierzchni granicznej o jednostkę powierzchni [
], lub jako siła działająca na 1m długości powierzchni stycznie do niej [
]. W pierwszym przypadku mówimy o tzw. jednostce statycznej a w drugim o jednostce dynamicznej.

W pierwszej części będziemy wyznaczać napięcie powierzchniowe roztworów wodnych metodą stalagmometryczną. Będziemy badać roztwory mydła i K₂CO₃. Badania rozpoczniemy od wyznaczenia napięcia powierzchniowego wody jako roztworu wzorcowego. Mając napięcie powierzchniowe wody obliczymy napięcie powierzchniowe pozostałych roztworów ze wzoru:

gdzie:

r_x - gęstość badanego roztworu

rH₂O - gęstość wody

W drugiej części będziemy wyznaczać napięcie powierzchniowe roztworu gliceryny metodą pęcherzykową. Pomiar rozpoczniemy jak poprzednio od pomiarów przeprowadzonych dla wody jako cieczy wzorcowej. Napięcie powierzchniowe roztworu gliceryny obliczymy ze wzoru:

gdzie:

h₁- różnica wysokości słupów cieczy w manometrze dla kapilary węższej

h₂- różnica wysokości słupów cieczy w manometrze dla kapilary szerszej

Wykonanie:

1. Metoda stalagmometryczna.

Roztwór	Woda	K2CO3				Mydło
		3,75%	7,50%	15%	30%	1%	0,25%	0,025%	0,0125%
n	65	84	82	80	77	191	119	78	68
		65	85	83	79	76	190	119	77	68
		65	85	83	80	77	193	119	77	68
nśr.	65	84,7	82,7	79,7	76,7	191,3	119	77,3	68
Gęstość	1	1,034	1,071	1,149	1,312	1	1	1	1
s	0,0726	0,0576	0,0611	0,0681	0,0808	0,0247	0,0397	0,0610	0,0694

2. Metoda pęcherzykowa.

	Gliceryna		Woda
Nr.pom.	hwąska1(m)	hszeroka2(m)	hwąska1w(m)	hszeroka2w(m)
1	0,070	0,051	0,110	0,065
2	0,069	0,050	0,110	0,066
3	0,070	0,051	0,110	0,067
średnia	0,070	0,051	0,110	0,066

Błędy dla tej metody:

Nr.pom.	s(N/m)	Ds(N/m)	Ds/s
			(%)
1	0,1719	0,0025	1,44
2	0,1681	0,0025	1,52
3	0,1643	0,0026	1,59
średnia	0,1681	0,0025	1,52

Wnioski:

Patrząc na wykres zależności napięcia powierzchniowego od stężenia dla roztworów mydła widzimy, że wraz ze wzrostem stężenia roztworu napięcie powierzchniowe maleje co oznacza, że roztwory te są aktywne powierzchniowo.

Dodatkowym dowodem na to jest policzona aktywność dla tych roztworów, jest ona dodatnia co oznacza to samo co wykres.

Na drugim wykresie znajduje się zależność napięcia powierzchniowego od stężenia dla roztworów K₂CO₃. Tutaj zauważamy sytuację odwrotną do poprzedniej wraz ze wzrostem stężenia rośnie napięcie powierzchniowe co oznacza, że roztwory te powierzchniowo bierne. Dodatkowym potwierdzeniem tego jest wyliczona aktywność, która jest ujemna.

---