当前课程知识点:精细化学品生产工艺学 > 第三章 表面活性剂 > 3.2-3 表面活性剂基础知识-表面张力 > 考核-视频(附件含PPT)3.2-3
同学们好
今天我们讲表面活性剂的
基础知识中的性质
也是本章中的重点和难点
根据表面活性剂的概念
是在低浓度下
便可以改变溶液表面性质
也就是表面张力的一类物质
那么一般溶液具有多大的表面张力呢
如何去测试表面张力的大小呢
我们这节课来解答这两个问题
表面张力
是作用于单位边界线上的拉力
也就是使溶液表面积缩小的力
对于任何一种液体来说
都有表面张力
只是大小不同
而且表面张力的大小
受温度的影响是比较大的
所以我们在指出
一个溶液的表面张力时
通常会标注温度的大小
一个溶液的表面张力时
通常会标注温度的大小
我们来分析一下
一些溶液的表面张力
我们都知道汞最容易形成小液滴
也就是它收缩成液滴的能力
是比较强的
它的表面张力应该也是非常大的
汞在20摄氏度时
表面张力是486.5毫牛每米
金属在高温熔融成液态时
也非常容易形成液滴
所以熔岩和液体的金属
是我们所知道的液态的物质里面
表面张力最大的
比如铁在1550摄氏度融化时
它的表面张力高达1880毫牛每米
水是我们常见液体当中
表面张力最高的
在20摄氏度时
水的表面张力是72.75毫牛每米
水是极性比较大的物质
也就是极性物质中
表面张力
是要大于非极性物质的表面张力
所以
是要大于非极性物质的表面张力
所以
一般有机液体的表面张力比水要小
在20到50毫牛每米
芳环或共轭双键的物质的表面张力
一般要大于
饱和碳氢化合物液体的表面张力
而当结构类似时
分子量越大
物质的表面张力也就越大
表面张力是衡量表面活性剂
活性的一个重要指标
那么表面张力应该怎么样去测试它呢
测试表面张力
最简单的方法是滴体积法
又称为重量法
当我们把液体加入到滴管当中
液滴悬在滴管上而没有落下时
液滴是处于平衡状态的
它受到的重力mg
等于表面张力引起的往上的拉力
这个拉力的大小
也就是表面张力
乘于液滴与滴管接触的长度
而液滴与滴管接触的长度
等于滴管口的圆周长
如果滴管口的半径为R
那么这个长度就是2πR
有同学会说
水与滴管接触的部分
应该包括滴管口的圆面
不是周长
同学们想一下
在滴管口内部也是液体
同学们想一下
在滴管口内部也是液体
等于是滴管内部的液体
跟液滴当中的液体相接触
所以液滴与滴管的接触
只有滴管口的直径2πR
那么在液滴处于平衡的状态时
受到的重力mg
也就等于液滴的表面张力γ乘以2πR
我们也就得到了一个
跟表面张力γ相关的一个等式
我们换算一下这个等式
跟表面张力γ相关的一个等式
我们换算一下这个等式
可以得到表面张力γ
等于mg除于2πR
也就是说
我们可以通过称量这滴液滴的质量m
和滴管口的半径R
便可以算出表面张力γ
如果我们有一未知的液体
是否可以通过这个方法
来算出来未知液体的表面张力呢
由于滴管口的半径R不好测定
而且数据特别小
是非常容易引起误差的
所以这种直接计算的方法并不可行
那我们怎样可以避开R
来测定出表面张力γ呢
对于同一根滴管来说
它的滴管口半径R是相同的
如果用同一根滴管
同时来滴两种物质的液体
如果用同一根滴管
同时来滴两种物质的液体
便会产生两个等式
同时来滴两种物质的液体
便会产生两个等式
m1g等于2πR乘以γ1
m2g等于2πR乘以γ2
我们将两个等式相除
就会得到m1除以m2等于γ1除以γ2
在这个等式中
滴管口的半径R便被消去了
那我们完全可以根据质量的关系
来推测两种不同液滴的表面张力
如果其中一种液体为水
它的表面张力R便是已知的
我们只要测定出一滴水的质量
和一滴未知液体的质量
便可以根据等式来推算出来
未知液体的表面张力γ
等于未知液体的质量m
乘以水的表面张力γ
除以水的质量m
也就是我们通过同一根滴管
来滴未知液体和水
测定每滴水和未知液体的质量
根据水的已知表面张力
可以求算出来未知液体的表面张力
那么我们就可以通过一根滴管
采用这种方法
来测定出任何液体的表面张力
这种方法
我们称为滴体积法或者重量法
但这种方法比较粗略
容易受到滴管倾斜等因素的影响
它可以导致液滴受力不均匀
不满足于刚才我们推算的等式
计算便会有误差
测量表面张力的第二种方法是吊片法
也是目前表面张力仪所采用的方法
测试过程是将已知长宽的金属片
缓慢放入液体中
金属片受到的推力p
等于液体的表面张力γ
乘于液体与金属的接触周长
也就是金属片受到的推力p
等于液体由于表面张力而受到的推力
可以直接来算出液体的表面张力
根据测出的推力p
在仪器中导入换算好的比值关系
便可以直接显示出表面张力的数据
我们这节课大致了解了几类
液体的表面张力大小
并详细讲解了表面张力的测定方法
滴体积法和吊片法
请同学们一定要理解
表面张力测试的原理
下节课我们将讲解
表面活性剂具有的第二大性质
也就是胶束化性质
表面活性剂具有的第二大性质
也就是胶束化性质
是表面活性剂重要的应用基础
希望同学们继续关注我们的课程
-0 课程简介和参考资料
--参考书籍-1
--参考书籍-2
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--最新资讯分享
-1.1 精细化学品的定义和分类
--讲义 1.1
--考核-习题 1.1
-1.2 精细化工的特点
--讲义 1.2
--考核-习题 1.2
-1.3 精细化工现状和发展趋势
--讲义 1.3
--习题 1.3
-1.4 精细化工原料及林产精细化工
--讲义 1.4
--习题 1.4
--讨论:【思政教育】透过精细化工行业,如何看美国、中国和非洲发展?在专业领域,我们能做什么?
--辅助教学材料-皂荚果实、皂荚种仁、皂荚树培育区、挂果皂荚树
-1.5 拓展-访谈:精细化工中的法律知识
--讲义 1.5
--习题 1.5
-1.6 拓展-讲座 甘露聚糖胶研究与应用
--讲义1.6
-作业:【北林混合式教学线上学习要求】第一章笔记
-2.1-1 先修知识介绍-有机化学基础知识
--讲义 2.1-1
--习题 2.1-1
-2.1-2 先修知识介绍-淀粉和纤维素化学结构
--讲义 2.1-2
--习题 2.1-2
-2.1-3 先修知识介绍-松脂简介
--讲义 2.1-3
--习题 2.1-3
--讨论:琥珀与松香
-2.2 单元反应-卤化、磺化、羟基化和酰化反应
--讲义 2.2
--考核-习题 2.2
-2.3 单元反应-硝化与亚硝化、氨解、重氮化、烷基化与环化反应
--讲义 2.3
--考核-习题 2.3
-2.4 单元反应-氧化与还原、歧化及其它反应
--讲义 2.4
--考核-习题 2.4
-第二章 单元反应汇总
-作业:【北林混合式教学线上学习】第二章 笔记
-作业:梁希混合式教学笔记(松香树脂酸反应汇总)
-3.1 表面活性剂概述
--讲义 3.1
--习题 3.1
-3.2-1 表面活性剂基础知识-概念
--讲义 3.2-1
--考核-习题 3.2-1
-3.2-2 表面活性剂基础知识-结构和分类
--讲义 3.2-2
--考核-习题 3.2-2
--讨论:使用氨基酸表面活性剂的洁面究竟对皮肤有什么好处呢?
-3.2-3 表面活性剂基础知识-表面张力
--讲义 3.2-3
--考核-习题 3.2-3
-3.2-4 表面活性剂基础知识-胶束化性质
--讲义 3.2-4
--考核-习题 3.2-4
-3.2-5 表面活性剂基础知识-CMC值测定方法
--讲义 3.2-5
--考核-习题 3.2-5
--期刊论文-滴体积法测定表面活性剂溶液临界胶束浓度的新方法
-3.2-6 表面活性剂基础知识-HLB值及其它性质
--讲义 3.2-6
--考核-习题 3.2-6
-3.2-7 表面活性剂基础知识-作用
--讲义 3.2-7
--考核-习题 3.2-7
-3.2-8 表面活性剂基础知识-影响表面活性剂性能的因素
--讲义 3.2-8
--习题 3.2-8
-3.3-1 松香合成表面活性剂-歧化松香
--讲义 3.3-1
--考核-习题 3.3-1
-3.3-2 松香合成表面活性剂-歧化松香胺
--讲义 3.3-2
--习题 3.3-2
-3.3-3 松香合成表面活性剂-松香基表面活性剂
--讲义 3.3-3
--习题:3.3-3
--参考文献:8分
-3.4 常用表面活性剂产品
--讲义 3.4
--习题:3.4
-3.5 拓展-实验:一滴洗洁精的魅力
--讲义 3.5
--习题 3.5
-第三章 表面活性剂汇总
-作业:【北林混合式教学线上学习】第三章 笔记-1
-作业:【北林混合式教学线上学习】第三章 笔记-2
-前三章知识点翻转课堂(含实验)
-作业:前三章讨论课总结(需上传)
-作业:梁希混合式第三章笔记
-4.1 胶粘剂概述
--讲义 4.1
--考核-习题 4.1
-4.2 植物单宁胶粘剂
--讲义 4.2
--考核-习题 4.2
-4.3 松香胶粘剂
--讲义 4.3
--习题 4.3
-4.4 拓展-访谈:软包装胶粘剂
--讲义 4.4
--习题 4.4
-第四章 胶粘剂笔记(北林林化17)
-5.1 食品添加剂概述
--讲义 5.1
--考核-习题 5.1
-5.2 食品抗氧化剂
--讲义 5.2
--考核-习题 5.2
-5.3-1 食用香料概述
--讲义 5.3-1
--习题 5.3-1
-5.3-2 食用香料-天然食用香料生产
--讲义 5.3-2
--考核-习题 5.3-2
-5.3-3 食用香料-香料单离技术
--讲义 5.3-3
--考核-习题 5.3-3
-5.3-4 食用香料-合成食用香料
--讲义 5.3-4
--习题 5.3-4
-5.3-5 实验:天然苯甲醛合成
-5.4 拓展-实验:糖尿病患者应该如何吃糖
--讲义 5.4
--习题 5.4
--讨论:甜味剂
-5.5 拓展-访谈:食品添加剂的安全问题
--讲义 5.5
--习题 5.5
-第五章 笔记
-6.1 医药制剂概述和银杏叶制剂
--讲义 6.1
--考核-习题 6.1
-6.2 松节油合成冰片
--讲义 6.2
--习题 6.2
-6.3 拓展-访谈:医改形式下的医药发展
--讲义 6.3
--习题 6.3
-6.4 拓展-讲座:松节油基萜类驱避剂与驱避机理的新认识
--讲义 6.4
-第六章 医药制剂笔记(北林林化17课程要求)
-7.1 造纸助剂概述
--讲义 7.1
--考核-习题 7.1
--讨论:对纸的认识
-7.2 造纸施胶剂概述
--讲义 7.2
--考核-习题 7.2
-7.3 强化松香施胶剂
--讲义 7.3
--习题 7.3
-7.4 纸张增强剂
--讲义 7.4
--考核-习题 7.4
-第七章 造纸助剂笔记
-作业:梁希混合式教学笔记(4-7章内容)
-8.1 概述
--讲义 8.1
--考核-习题 8.1
-8.2 松香在涂料中应用
--讲义 8.2
--习题 8.2
-8.3 带锈涂料
--讲义 8.3
--考核-习题 8.3
--第八章 涂料笔记
-9.1-1 油墨概述
--讲义 9.1-1
--考核-习题 9.1-1
-9.1-2 油墨结构与生产过程
--讲义 9.1-2
--考核-习题 9.1-2
-9.1-3 松香在油墨中的应用
--讲义 9.1-3
--习题 9.1-3
-9.2 活性炭纤维
--讲义 9.2
--考核-习题 9.2
--第九章其它精细化学品笔记
-作业:梁希混合式教学笔记(8-9章)
-10.1 碳和氢元素分析
--讲义 10.1
--考核-习题 10.1
-10.2 氮元素分析
--讲义 10.2
--考核-习题 10.2
-10.3 硫和卤素分析
--讲义 10.3
--考核-习题 10.3
-10.4 精细化工产品的仪器分析法
--讲义 10.4
--考核-习题 10.4
-第十章 精细化学品的分析检测 学习要点、结构导图及精华笔记
-第十章 精细化学品的分析笔记
-北林林化讨论课视频