为什么水的表面张力比乙醇大

水的表面张力系数比酒精的大的原因是：因为水的密度大于酒精的密度。液体的表面张力系数和液体的密度有关。液体密度越大液体的表面张力系数越大。液体密度越小液体的表面张力系数越小。

一个物体，前提不变的情况下，呈球形的形状能让表面积最小。而作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力。

表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。就象要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。

正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如。

扩展资料

常见的液体表面张力现象：

毛细管现象

直径很小两端开口的细管竖直插入液体中，由于表面张力的作用，管中的面会发生上升或下降的现象，称为毛细管现象。细管中的液面有时会上升，有时会下降，可以从液体分子和件壁分子间相互不同的作用加以说明。

把液体分子间的吸引力称为内聚力，液体分子和固体壁面分子之间的吸引力称为附着力。当玻璃细管插入水中时，由子水的内聚力小于水同玻璃间的附着力，水将玻璃湿润，并沿着壁面向上延伸，使液面向上弯曲成为凹面，再由于表。

面张力作用，使液面有所上升，直到上升的水柱重量和表面张力的垂直分量相平衡为止。当玻璃细管插入水银中时，由于水银的内聚力远大于水银与玻璃的附着力，其结果与上述情况相反，水银表面向下弯曲形成凸面，而且表面张力作用使液面下降了一段距离。

毛细管中液面上升或下降的高度可以根据表面张力的大小来确定。

参考资料来源：

百度百科——表面张力系数

在293K下水的表面张力为72.75×10-3 N·m-1，

乙醇为22.32×10-3 N·m-1，

正丁醇为24.6×10-3N·m-1，

而水-正丁醇（4.1‰）的界面张力为34×10-3 N·m-1。

表面张力形成的机理是界面处的分子受到周围原子向内的合力（要是在液体内部， 各个方向受力平衡， 合力为零）。

表面张力的大小应该取决于这种分子间相互作用的强弱，乙醇分子间， 水分子间都有范氏力和氢键， 但是水分子的氢键很强。

这也决定了水的物理性质于同族氧化物之间有很大区别，这样酒精溶液的表面张力是于浓度成负相关的函数。乙醇的用途很广，可用乙醇制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。

储存

储存于阴凉、通风仓间内，远离火种、热源。仓内温度不宜超过30℃。防止阳光直射。保持容器密封。应与氧化剂分开存放。

储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型，开关设在仓外，配备相应品种和数量的消防器材。桶装堆垛不可过大，应留墙距、顶距、柱距及必要的防火检查走道。

储罐时要有防火防爆技术措施，露天储罐夏季要有降温措施，禁止使用易产生火花的机械设备和工具。灌装时应注意流速（不超过3m/s），且有接地装置，防止静电积聚。

水的表面张力在一定温度下是一个定值，起到参比作用。假设压差和表面张力成正比（不一定，应该有特定公式），那么乙醇溶液与水的压差比就应该等于溶液与水的张力比，从而可以测得表面张力。

【内在因素】：无机液体的表面张力比有机液体的表面张力大的多；----也就是说液体表面张力跟液体的种类有关，可能是跟液体的【分子结构】有关。

水的表面张力72.8mN/m(20℃)；

有机液体的表面张力都小于水；

含氮、氧等元素的有机液体的表面张力较大；

含F、Si的液体表面张力最小；

分子量大表面张力大； ------液体表面张力跟分子量的关系，可能理解为跟【液体密度】的关系。

水溶液：如果含有无机盐，表面张力比水大；含有有机物， 表面张力比水小。

【外在因素】：温度升高表面张力减小； -----温度的变化也会引起液体密度的变化。

压力和表面张力没有关系。

注：液体（0度以上时）表面张力最弱的是酒精。

总之，液体的表面张力，是液体本身的一种性质，主要有液体本身决定。

表面张力的微观解释是分子间相互作用力，而乙醇分子与水分子的作用力大小有差异，所以乙醇溶液的表面张力随着它的浓度变化而变化。

乙醇是酒精。酒精是乙醇的俗称，是一种有机化合物，医学上常见浓度为95%和75%的酒精，主要作为消毒、杀菌之用。

一、实验目的

1．掌握最大气泡压力法测定表面张力的原理和技术。

2．通过对不同浓度乙醇溶液表面张力的测定，加深对表面张力、表面自由能、表面张力和吸附量关系的理解。 二、基本原理

在一个液体的内部，任何分子周围的吸引力是平衡的。可是在液体表面层的分子却不相同。因为表面层的分子一方面受到液体内层分子的吸引另一方面受到液体外部气体分子的吸引，而且前者的作用力比后者大。因此在液体表面表面层中，每个分子都受到垂直于并指向液体内部的不平衡力。这种吸引力使表面上的分子向内挤，促成液体的最小面积。要使液体的表

面积增大，就必须要反抗分子的内向力而作功，增加分子的位能。所以说分子在表面层比在液体内部有较大的位能，这位能就是表面自由能，通常把增大一平方米表面所需的最大功A或增大一平方米所引起的表面自由能的变化△G,称为单位表面的表面能，

－

其单位为J·m1；而把液体限制其表面及力图使它收缩的单位

－

直线长度上所作用的力，称为表面张力，其单位是N·m1。液体单位表面的表面能和它的表面张力在数值上是相等的。如欲使液体表面面积增加ΔS时，所消耗的可逆功A应该是：

一A＝ΔG＝σΔS （1）

液体的表面张力与温度有关，温度愈高，表面张力愈小。到达临界温度时，液体与气体不分，表面张力趋近于零。液体的表面张力也与液体的纯度有关，在纯净的液体(溶剂)中如果掺进杂质(溶质)，表面张力就要发生变化，其变化的大小，决定于溶质的本性和加入量的多少。

对纯溶剂而言，其表面层与内部的组成是相同的，但对溶液来说却不然。当加入溶质后，溶剂的表面张力要发生变化。根据能量最低原则，若溶质能降低溶剂的表面张力，则表面层中溶质的浓度应比溶液内部的浓度大，如果所加溶质能使溶剂的表面张力升高，那么溶质在表面层中的浓度应比溶液内部的浓度低。这种表面浓度与溶液内部浓度不同的现象叫做溶液的表面吸附。在一定的温度和压力下，溶液表面吸附溶质的量与溶液的表面张力和加入的溶质量（即溶液的浓度）有关，它们之间的关系可用吉布斯(Gibbs)公式表示：

Γ＝－()T （2）

－1

式中：Γ为吸附量(mol.m)；σ为表面张力(J·m—’)；T为绝对温度(K)；c为溶液浓度(mol．L1”)；R为气体常数(8．314J．KI·mol1)。(

－

—

－

)T 表示在一定温度下表面张力

随溶液浓度而改变的变化率。如果σ随浓度的增加而减小，也即()T <0，则Γ>0，此时溶液表面层的浓度大于溶液内部的浓度，称为正吸附作用。如果σ随浓度的增加而增加即(

)T >0，则Γ<0，此时溶液表面层的浓度小于溶液本身的浓度，称为负吸附作用。

从(2)式可看出，只要测定溶液的浓度和表面张力，就可求得各种不同浓度下溶液的吸附量Γ。

在本实验中，溶液浓度的测定是应用浓度与折光率的对应关系，表面张力的测定是应用

最大气泡压力法。

图2是最大气泡压力法测定表面张力的装置示意图。将欲测表面张力的液体装于支管试管5中，使毛细管6的端面与液面相切，液面即沿着毛细管上升，打开滴液漏斗2的活塞进行缓慢抽气，此时由于毛细管内液面上所受的压力（p大气）大于支管试管中液面上的压力 （p

，故毛细管内的液面逐渐下降，并从毛细管管端缓慢地逸出气泡。在气泡形成过程中，系统）

由于表面张力的作用，凹液面产生了一个指向液面外的附加压力

为

Δp＝2σ/r (5)

这最大附加压力可由数字式微压差测量仪上读出。 在实验中，若使用同一支毛细管和压力计，则r是一个常数。 如果将已知表面张力的液体作为标准，由实验测得其Δp后，就可求出r。然后只要用这一仪器测定其他液体的Δp值，通过(5)式计算，即可求得各种液体的表面张力σ 三、仪器和试剂

阿贝折光仪； 滴液漏斗(250mL)； 毛细管(0.2—0.3mm)；

T形管； 放大镜； 无水乙醇(A．R．)； 恒温槽装置； 支管试管(φ2.5×20cm)； 烧杯(250mL)；

重蒸馏水； 丙酮(A．R．)； 待测乙醇水溶液样品(4～6个) 四、操作步骤 1．作工作曲线

用称重法配制5％、10％、15％、20％、25％、30％、40％、50％左右的标准乙醇溶液 测定各溶液的折光率，作出浓度—折光率的工作曲线。 。 2．r的测定

(1)仔细洗净支管试管和毛细管。将数字式接上电源，预热后采零。然后按图2所示连接装置。在滴液漏斗中装满水。

(2)加入适量的重蒸馏水于支管试管中，调节毛细管的高低使其端面与液面相切。然后把支管试管浸入恒温槽(必须使毛细管处于垂直位置)，在20℃条件下恒温十分钟。

(3)打开滴液漏斗活塞进行缓慢抽气，使气泡从毛细管口逸出。调节气泡逸出的速度不超过每分钟20个时，读出压力计压力差。重复读数三次，取其平均值。

3．待测样品表面张力的测定

(1)用待测溶液洗净支管试管和毛细管后，加入适量的样品于支管试管中。 (2)按仪器常数测定时的操作步骤，分别测定各种未知浓度酒精溶液的Δp值。 4．待测样品浓度的测定

用阿贝折光仪测定待测样品的折光率，并从工作曲线上找出其相应的浓度值。 五，数据记录和处理

1．用表格列出各溶液的最大压力差与折光率数值，并求得其表面张力和浓度的数值。 2．以浓度c为横坐标，表面张力σ为纵坐标作图(横坐标浓度从零开始)。 3．在σ一c曲线上任取若干点，分别作出切线，求得其斜率m。

m＝()T

4．根据吉布斯吸附方程式求算各浓度的吸附量。并画出吸附量与浓度的关系图。

由斜率刚求算吸附量r的方法如图4所示，在σ一c图上任找一点d，过d点作切线ab，此曲线的斜率m为 m＝所以

因为水具有粘度，可以修正实际表面张力（actual surface tension)。

如果不考虑水的粘度测量得到的表面张力称为最大表面张力（maximum surface tension)。

实验采用最大气泡压力法测定乙醇水溶液的表面张力。