Порядок работы

1. Определение температурной зависимости поверхностного натяжения. В сосуд 6 при комнатной температуре наливают 20 см³ исследуемой жидкости (этиловый спирт) и закрывают его пробкой, сквозь которую пропущена капиллярная труб­ка 5. Капиллярную трубку опускают так, чтобы ее узкий ко­нец только касался поверхности исследуемой жидкости. Закрыв кран //, в сосуд 3 заливают воду до уровня патрубка. Затем закрывают кран 2 и из сосуда 3, регулируя краном //, выпускают воду так, чтобы она вытекала в виде капель с час­тотой не больше 1 капли в секунду. При некотором разреже­нии в сосуде 6 через капиллярную трубку 5 будут выталки­ваться пузырьки воздуха. В момент проталкивания пузырьков по манометру 1 несколько раз измеряют максимальную раз­ность Δh_t ( уровней манометра. Затем включают нагреватель (4, 8) и через 5° таким же способом отмечают разности дав­лений Δh_t при соответствующих температурах, измеряемых термометром 7. Поскольку при включенном нагревателе тем пература с некоторой скоростью растет, то определять раз­ности давлений Δh_t следует при выключенном нагревателе. Нагреватель выключают на 0,5° раньше намеченной темпера­туры. Промыв два три раза сосуд 6 и капиллярную трубку 5 дистиллированной водой, в сосуд наливают 20 см³ дистилли­рованной воды и аналогичным способом при тех же темпера­турах определяют разность давлений Δh_0t По найденным сред­ним значениям Δh_t и Δh_0t и табличным значениям коэффи­циента поверхностного натяжения a_0t воды при тех же температурах находят соответствующие значения a_t исследуе­мой жидкости. Результаты эксперимента, табличные и расчет­ные величины заносят в таблицу. Откладывая по оси абсцисс температуру, а по оси ординат — соответствующие значения коэффициента поверхностного натяжения, вычерчивают гра­фик температурной зависимости поверхностного натяжения исследуемой жидкости. В случае недостатка времени при вычислении a_t можно взять среднее от двух значений Δh_0t, одна из которых найдена при комнатной, а другая — при ко­нечной температуре.

Определяемые величины									Примечания
t,0C									a0	Δh0t
Δht
at

2. Определение поверхностного натяжения раствора спир­та. Налив в сосуд 20 см³ дистиллированной воды при комнат­ ной температуре, аналогичным образом находят Δh₀. Затем, промыв капиллярную трубку и сосуд 10%-ным раствором спирта и налив в сосуд 20 см³ спирта той же концентрации, находят Δh_c10. По табличным значениям а₀ и найденным вели­ чинам Δh₀ и Δh_c10 определяют а_c10 и убеждаются в том, что на­ личие спирта снижает поверхностное натяжение воды. Если в сосуд залить 20, 30%-ные и так далее растворы спирта, то при комнатной температуре можно исследовать зависимость а от концентрации раствора и убедиться в том, что с ростом концентрации спирта коэффициент поверхностного натяже­ ния а уменьшается.

3. Определение поверхностного натяжения на границе двух несмешивающихся жидкостей. Высушив сосуд 6 и капилляр­ ную трубку 5, в сосуд при комнатной температуре вначале наливают 20 см³ четыреххлористого углерода, а затем такое же количество дистиллированной воды. Капиллярную трубку

62 опускают так, чтобы узкий конец ее касался поверхности че-тыреххлористого углерода, граничащей с водой, и аналогич­ным способом находят Δh_чу. По данным Δh₀, а₀при комнатной температуре и найденному значению Δh_чу определяют коэф­фициент поверхностного натяжения а_чу двух несмешиваю­щихся жидкостей.