溶液表面吸附與表面張力測定實驗是化學、化工、應用化學、環(huán)境和材料等專業(yè)開設的一個重要的物理化學基礎實驗，該實驗的測定原理和數據處理過程幾乎涉及到表面化學中所有重要的基本概念和公式，例如表面張力、表面過剩、飽和吸附量、覆蓋度(或吸附率)、吸附分子的橫截面積、Laplace方程、Gibbs吸附公式和Langmuir吸附等溫式等等，而且許多現象，如毛細現象、潤濕現象、吸附現象等與表面張力相關，3次采油、原油管道運輸、化工傳質分離、礦物浮選和環(huán)境監(jiān)測等領域也都與液體的表面張力和吸附息息相關。

目前，用以測定溶液表面張力和表面吸附的方法很多，如毛細管上升法、吊環(huán)法、最大壓差法、滴體積法和懸滴法等。其中，最大壓差法的檢測設備簡易，操作方便。

本文立足于基礎實驗教學的儀器條件，將物理化學基礎實驗“溶液表面吸附和表面張力測定”內容進行設計和延伸，分別測定了6種短鏈醇溶液在不同濃度下的表面張力，考察了分子結構對表面張力和表面吸附性能的影響，并利用Origin軟件分別基于傳統(tǒng)數據處理方式和曲線擬合方式計算得到吸附分子的橫截面積。

結語

采用最大壓差法系統(tǒng)研究了不同短鏈醇溶液的吸附行為(表面張力σ、表面吸附量Γ∞和吸附層分子的橫截面積A0)，根據Δp隨醇溶液濃度的變化，得出了醇溶液的σ值，探討了分子結構(碳鏈長度、支鏈等)對表面張力和吸附性能的影響，提出了適用于綜合實驗的醇類溶液濃度范圍，并利用Origin軟件分別基于傳統(tǒng)數據處理方法(學生可逐步求得表面張力、飽和吸附量、吸附層分子的橫截面積等數據并加以討論，)和曲線擬合方法(熱力學方法推導后，Origin中直接曲線擬合)計算得到吸附分子的橫截面積。

醇類溶液表面張力及其表面吸附測定實驗的合理設計與探索，可將這樣一個從宏觀實驗數據計算出微觀結果的經典物理化學實驗項目轉化為綜合性實驗；采用最大壓差法探討醇溶液的吸附行為，學生們不僅可以掌握表面張力和表面吸附參數的實驗原理及測定方法，而且可以在掌握傳統(tǒng)數據處理的基礎之上理解曲線擬合的實質理論，還可更加深入對表面化學中基本概念、理論的理解及對微觀結構的認識等；通過強調對實驗結果的分析與討論，可鍛煉學生從理論的角度剖析結果的能力，有利于培養(yǎng)學生的科研素養(yǎng)。