最大(da)氣泡(pao)壓力(li)(li)法是大(da)學物(wu)(wu)理(li)(li)化(hua)學實(shi)驗(yan)中測(ce)定溶液表面(mian)張(zhang)力(li)(li)的(de)一個經典(dian)方法。由于(yu)最大(da)泡(pao)壓法測(ce)定溶液表面(mian)張(zhang)力(li)(li)實(shi)驗(yan)裝置(zhi)較為簡單，也易于(yu)理(li)(li)解(jie)其原(yuan)理(li)(li)，且不用測(ce)定液體密度(du)ρ和接觸角(jiao)θ，因而(er)成為測(ce)定溶液表面(mian)張(zhang)力(li)(li)的(de)一個基本物(wu)(wu)理(li)(li)化(hua)學實(shi)驗(yan)。下(xia)面(mian)介(jie)紹實(shi)驗(yan)存(cun)在問(wen)題與改進方法。

1.1主要儀器與試劑

主(zhu)要(yao)儀(yi)器：DP-AW-I型(xing)表(biao)面張(zhang)力實驗裝置，南京桑力電子設備廠(chang)；CH1006型(xing)超級(ji)恒溫槽，上海(hai)恒平(ping)科技儀(yi)器有限公司。

主要(yao)試劑(ji)：正丁(ding)醇，無水乙醇，均為分析純，天(tian)津(jin)光復試劑(ji)有(you)限公司。

1.2存在問題

實(shi)驗(yan)(yan)改(gai)進主要以濃度(du)、溫(wen)度(du)、物質等分別(bie)作為變量，進行正交實(shi)驗(yan)(yan)，從(cong)而得到(dao)較為符合(he)常理的實(shi)驗(yan)(yan)結果。導致(zhi)實(shi)驗(yan)(yan)存在較大偏差的原因可能如下(xia)：

(1)在(zai)(zai)低濃度(du)下，偏(pian)差可能來(lai)自(zi)于(yu)(yu)體積(ji)小時的量取誤(wu)差；在(zai)(zai)高濃度(du)時，誤(wu)差則可能是(shi)來(lai)源于(yu)(yu)實驗是(shi)以易揮發的乙醇(chun)及(ji)正丁醇(chun)為研究對象，濃度(du)增大(da)，溶液的揮發性增大(da)；最(zui)后，在(zai)(zai)配制溶液時，溫度(du)不可能完全一(yi)樣，導致試劑密度(du)變化，因(yin)而帶來(lai)誤(wu)差。

(2)實(shi)(shi)驗所用(yong)的(de)樣品管(guan)為套(tao)管(guan)試管(guan)，內(nei)管(guan)放置待測液，外(wai)管(guan)則是由橡膠管(guan)而來的(de)恒(heng)溫水(shui)，用(yong)于營(ying)造恒(heng)溫環境。一般情況下為保證實(shi)(shi)驗儀器的(de)穩定及整潔，恒(heng)溫水(shui)槽及樣品管(guan)距離較遠，橡膠管(guan)較長，恒(heng)溫水(shui)到(dao)外(wai)管(guan)時水(shui)溫有微(wei)小變化(hua)，從而造成實(shi)(shi)驗誤差。

1.3改進

(1)濃度(du)：為(wei)保(bao)證(zheng)濃度(du)的準(zhun)確：①由(you)于待(dai)測(ce)(ce)溶液(ye)(ye)濃度(du)極(ji)稀，可采用等體(ti)積滴定方法；②每(mei)測(ce)(ce)完(wan)一(yi)組都洗(xi)凈毛細(xi)管，再用待(dai)測(ce)(ce)液(ye)(ye)潤洗(xi)吹干后(hou)進(jin)行測(ce)(ce)定；③先(xian)配制一(yi)系列標(biao)準(zhun)溶液(ye)(ye)，精準(zhun)測(ce)(ce)定其折光率后(hou)得(de)出工作曲(qu)線，再由(you)此確定實(shi)驗溶液(ye)(ye)濃度(du)。本實(shi)驗選(xuan)擇配制一(yi)系列濃度(du)溶液(ye)(ye)，在每(mei)次實(shi)驗時，都進(jin)行潤洗(xi)操作，減小由(you)于濃度(du)的不(bu)準(zhun)確而帶來的誤差。

(2)溫(wen)(wen)度(du)：溫(wen)(wen)度(du)是(shi)實驗(yan)結果是(shi)否準(zhun)確(que)的(de)(de)關鍵影響(xiang)因素(su)。改進溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)方法有(you)：①將(jiang)待(dai)測液置(zhi)于(yu)支管(guan)(guan)(guan)燒(shao)瓶(ping)內，再將(jiang)支管(guan)(guan)(guan)燒(shao)瓶(ping)直(zhi)接(jie)置(zhi)于(yu)恒溫(wen)(wen)水浴槽內；②盡量縮短橡(xiang)(xiang)膠管(guan)(guan)(guan)長度(du)或選擇保(bao)溫(wen)(wen)性較好的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠管(guan)(guan)(guan)。本實驗(yan)采取了(le)保(bao)溫(wen)(wen)性較好的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠管(guan)(guan)(guan)，并設置(zhi)了(le)25°C和30°C兩(liang)個溫(wen)(wen)度(du)，有(you)效(xiao)降低了(le)結果的(de)(de)偶然性。裝(zhuang)置(zhi)如(ru)圖1所示。

圖1表面張力實驗裝置(zhi)圖

(3)物質：本實(shi)驗采用了正丁(ding)醇和乙(yi)醇為(wei)實(shi)驗對象，進(jin)行(xing)多次(ci)實(shi)驗，降低了實(shi)驗結果的(de)偶然性。正丁(ding)醇和乙(yi)醇屬(shu)于(yu)(yu)短鏈(lian)烷基醇類(碳鏈(lian)長(chang)度(du)小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)8)，隨著(zhu)濃度(du)的(de)增加，表面張力下降，但不呈完(wan)(wan)美的(de)線性關系。且在(zai)接近溶解(jie)度(du)時，由(you)于(yu)(yu)其密度(du)小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)水，達不到完(wan)(wan)全溶解(jie)，造成(cheng)測量失準(zhun)，因此對高濃度(du)的(de)溶液存在(zai)測量偏差。

(5)其他：①將表(biao)面(mian)張力(li)儀樣品管所(suo)連(lian)接的(de)(de)毛(mao)(mao)(mao)細管外(wai)部加設一個可(ke)旋動(dong)的(de)(de)活塞(sai)(sai)，可(ke)以通過旋轉毛(mao)(mao)(mao)細管外(wai)部的(de)(de)旋鈕來調節(jie)毛(mao)(mao)(mao)細管高度，進而靈活方便地調節(jie)毛(mao)(mao)(mao)細管與液(ye)面(mian)的(de)(de)相切；②將橡膠(jiao)塞(sai)(sai)改(gai)為磨口玻璃塞(sai)(sai)，保證密封性，且可(ke)以使毛(mao)(mao)(mao)細管與液(ye)面(mian)保持垂直，從而減少(shao)用(yong)橡膠(jiao)塞(sai)(sai)固定毛(mao)(mao)(mao)細管所(suo)引起的(de)(de)誤差。