乙醇表面吸附量理论值

凝固点将降低。甚至柴油车可以把酒精和水的混合溶液作为防冻液使用。

a、同一物质在一定温度下的吸收光谱是一定的，因此物质的吸收光谱可以做为定性依据。

b、用光度法做定量分析时，利用吸收光谱确定最佳测定波长。一般选用最大吸收波长，若有杂质组分干扰时，可根据待测组分和杂质组分的吸收光谱确定测定波长。

对于能形成共沸物的混合溶液来说，普通的精du馏方法是很难进行分离的。例如：乙醇—水溶液，因为乙醇同水形成了共沸物。在常压下，共沸组成为4.43%的水，95.57%的乙醇。共沸点为78.15℃。即当乙醇—水溶液浓度为95.6%时，溶液的汽液相组成（平衡组成）相等。

这就无法用普通精馏的方法将惭醇溶液再浓缩，即得不到纯度高于95.6%的乙醇。但我们可根据共沸精馏的原理。选择一个好的共沸剂，使之与水和乙醇形成三元共沸物，从而达到分离目的，即可得到无水乙醇。

扩展资料：

溶液表面的吸附 水的表面张力因加入溶质形成溶液而改变，有些溶质加入后能使溶液的表面张力降低，另一些溶质加入后则会使溶液的表面张力升高。

若所加入的溶质能降低表面张力，则溶质力图浓集在表面层上以降低体系的表面能；反之，当溶质使表面张力升高时，则表面层中的浓度比内部的浓度低，这种溶液表面层的组成与本体溶液的组成不同的现象称为表面层发生了吸附作用。

在溶液表面层上溶质的浓度可以大于、等于或小于溶液内部的浓度，分别对应着正吸附、不吸附和负吸附。

参考资料来源：百度百科-吸附性

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

只有接触毒性很大或酸性很强、氧化性很强、腐蚀性很强的物质（例如氰化钾、浓硫酸之类），才需要戴手套。而通常的化学试剂尽管多少具有点毒性，无需戴手套（如果皮肤没有破损的话）。

如果长期接触大量低毒物质的话，那需要更谨慎一些。

如有不明欢迎追问。

CMC之后：吸附量表面张力都不在变化

CMC：临街胶束浓度，表面张力不再变化的点，此时表面吸附饱和，内部开始形成胶束。

无水乙醇是纯净度较高的酒精溶液，99.5%的叫无水乙醇。

无水乙醇并不是纯净物，假如也要除掉这残余的小量的水，能够添加金属镁来解决，必得100%酒精，称为肯定乙醇。一般乙醇含酒精95.57%（品质）和水4.43%，它是恒熔点化合物，它的熔点是78.15℃，相比较于纯乙醇的沸点(78.5℃)低。

无水乙醇的用途

无水乙醇是重要的有机溶剂，广泛用于医药、涂料、卫生用品、化妆品、油脂等各个方面，占乙醇总耗量的50%左右。乙醇是重要的基本化工原料，用于制造乙醛、乙二烯、乙胺、乙酸乙酯、乙酸、氯乙烷等等，并衍生出医药、染料、涂料、香料、合成橡胶、洗涤剂、农药等产品的许多中间体，其制品多达300种以上。

以上内容参考：百度百科-无水乙醇

乙醇是一种很不错的溶剂，有着很好的清洁作用，对油路和喷油嘴等地方的积碳，有不错的清洁效果，自带洁净功能哦，乙醇汽油的积碳会少于普通汽油的。乙醇汽油比普通汽油燃烧的更加充分，一氧化碳和碳氢化合物的燃烧很充分，释放出更多的热能来，弥补动力的损失，让点火提前角更大吗，发动机动力输出更平顺。我国石油存储很少，发展乙醇燃料可以减轻对进口石油的依赖性，而且使用石油也更加环保。乙醇汽油可以节省石油资源，减少汽车尾气对空气的污染，还可促进农业的生产。乙醇属于可再生能源，是由高粱、玉米薯类等经过发酵而制得。它不影响汽车的行驶性能，还减少有害气体的排放量。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是当前世界上可再生能源的发展重点，符合我国能源替代战略和可再生能源发展方向，技术上成熟安全可靠，在我国完全适用，具有较好的经济效益和社会效益。

2. 了解表面张力的性质，表面自由能的意义以及表面张力和吸附的关系。

3. 学会镜面法作切线的方法。

二． 实验原理

1. 用本法测定[乙醇，水]溶液的数据对[σ，c]，作图将c-σ曲线在不同浓度的斜率T代入吉布斯等温吸附式：

第 1 页

Γ=﹣T

求出相应的吉布斯吸附量Γ；

按朗格茂尔等温吸附变形公式：

C/Γc-C直线斜率tgβ求出饱和吸附量，进而得出乙醇分子横切面积S和分子长度，结合直线截距得出吸附系数α：

=（tgβ）-1

以上个式中，c为浓度；T为绝对温度（K）；σ为表面张力；Γ为吉布斯吸附量；M为溶质摩尔质量；ρ为溶质密度；S为分子截面积；δ为分子长；α为吸附系数；NA为阿伏伽德罗数（6.02×1023/mol）；R为气体常数。为了求以上参数，关键是测σ。

第 2 页

2. 表面张力及界面张力，矢量。源于凝聚相界面分子受力不平衡，意为表面的单位长度收缩力。σ也是在个条件下凝聚系表面相得热力学强度性质，如果恒温、恒压下扩大单位表面积所需的可逆功，故亦称为表面自由焓。

σ与凝聚相和表面共存接触相种类有关，还与T,P有关，与凝聚相纯度和杂志种类有关。浓度升高，溶液的σ有增有减，随溶质、溶剂而异，表面活性剂是两亲分子，他们的水溶液σ随浓度升高先剧降，后微升，在渐趋稳定。σ随c而变化的本质是溶液表面浓度对体相浓度的偏离，此现象称为表面吸附。表面吸附量Γ与浓度有关，用吉布斯等温方程求出为σ-c曲线在指定浓度的斜率。<0, Γ>0为正吸附，表面浓度较体浓度高，达饱和吸附时，Γ趋于饱和吸附量，此时两亲分子在溶液表面处于高度有序的竖立密集，形成单分子膜。，

第 3 页

若将兰格缪尔等温吸附式中的吸附量赋予吉布斯吸附量的特定意义，则可从其变形式求出设分子吸附层厚δ，δ即两亲分子长。依δ*ρ=*M,由此得出求分子的式子。

3. δ的测定方法有环法、滴重法、毛细管上升法等，其中最大气泡法设备简单，易操作，应用广。此法是将下口齐平的毛细管垂直插入试液，并使管口刚与液面相切，则可看到在毛细管内形成凹液面。凹液面受力一是大气压，二是附加压力，因此凹液面受到的总压是p1=p0+△p=p0+2σ/r.

第 4 页

现对管外减压，随管外压力p2=p0+ρg△h减小，|△h|增大，|r|减小，p1随p2同步减小，故p2=p

1、名称含义不同：酒精是俗称，一般代指乙醇水溶液。乙醇是化学名称，一般指代纯净物。

2、特点不同：通常所说的乙醇是95.57%的乙醇溶液，剩余的部分是水，无水乙醇是纯度较高的乙醇水溶液，99.5%的叫无水乙醇。

3、用途不同：乙醇的用途很广，可用乙醇制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%~75%的乙醇作消毒剂等，在国防化工、医疗卫生、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。无水乙醇可以用来稀释制备其他的原料，也可以用来配置标准溶液。

扩展资料：

注意事项：

在室内使用酒精时，需要保证室内通风，使用过的毛巾等布料清洁工具，在使用完后应用大量清水清洗后密闭存放，或放通风处晾干。

使用前要清理周边易燃可燃物，勿在空气中直接喷洒使用。酒精燃点低，遇火、遇热易自燃，在使用时不要靠近热源、避免明火，给电器表面消毒，应先关闭电源，待电器冷却后再进行，如用酒精擦拭厨房灶台，要先关闭火源，以免酒精挥发导致爆燃。使用时每次取用后必须立即将容器上盖封闭，严禁敞开放置。

参考资料来源：百度百科-无水乙醇

参考资料来源：百度百科-酒精

乙醇的分子式为C2H5OH，俗名酒精，按用途分为工业酒精和食用酒精。国家标准对工业酒精和食用酒精中的甲醇含量有严格规定，即工业酒精（合格品）中甲醇含量应≤0．2克／100毫升，食用酒精（合格品）中甲醇含量应≤0．06克／100毫升。由于工业酒精中的甲醇允许含量比食用酒精高3～4倍，所以，国家标准要求在工业酒精的包装容器上必须标注“不得食用”的警示标志。

毒理作用

甲醇在肝脏中因酒精去氢酵素的催化作用，经由甲醛变成蚁酸。甲醛毒性约为甲醇之33倍，蚁酸则约为其6倍。乙醇可和甲醇竞争醇去氢酵素因而使身体有足够时间来排除未经变化的甲醇，同时阻止甲醇经代谢作用后产生甲醛及蚁酸。因此真酒(乙醇)可治疗假酒(甲醇)中毒。甲醇主要经由肝脏由叶酸相关之酵素代谢为二氧化碳及水，肾脏及肺仅能排泄少量甲醇(约15%)。甲醇的成人代谢半衰期约8小时，蚁酸之半衰期，则约为20小时。甲醇服后30～60分钟内，血中甲醇浓度即达最高峰。