物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)思考題及參考答案(2)

1、1、旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)1. 簡(jiǎn)述旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)的實(shí)驗(yàn)原理。答：蔗糖在水中轉(zhuǎn)化為葡萄糖與果糖，其反應(yīng)為：C12H 22O11 蔗糖 H 2OHC6 H12O6葡萄糖C6H12O6 果糖由于水是大量存在的，H +是催化劑，反應(yīng)中它們濃度基本不變，因此蔗糖在酸性溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)是準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)。ln cln c0kt由一級(jí)反應(yīng)的積分方程可知，在不同時(shí)間測(cè)定反應(yīng)物的相應(yīng)濃度，并以ln c 對(duì) t 作圖，可得一直線，由直線斜率可得k。然而反應(yīng)是不斷進(jìn)行的，要快速分析出反應(yīng)物的濃度是困難的。但蔗糖及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，都具有旋光性，而且它們的旋光能力不同，故可以利用體系在反應(yīng)進(jìn)程中旋光

2、度的變化來度量反應(yīng)的進(jìn)程。溶液的旋光度與溶液中所含旋光物質(zhì)的旋光能力、溶劑性質(zhì)、溶液濃度、樣品管長(zhǎng)度及溫度等均有關(guān)，當(dāng)其他條件均固定時(shí)， c。在某一溫度下測(cè)出反應(yīng)體系不同反應(yīng)時(shí)刻t 時(shí)的 at 及 a，以 ln t對(duì) t 作圖可得一直線，從直線斜率即可求得反應(yīng)速率常數(shù) k，半衰期 t1 2ln 2 k 。2. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，如果所用蔗糖不純，對(duì)實(shí)驗(yàn)有何影響？答：本實(shí)驗(yàn)通過旋光度的測(cè)定來測(cè)蔗糖反應(yīng)速率，蔗糖是右旋性物質(zhì)，其D20 66.6 ，葡萄糖是右旋性物質(zhì)，其D20 52.5 ，果糖是左旋性物質(zhì)，其D20 91.9 ，因此隨著反應(yīng)的進(jìn)行反應(yīng)體系的旋光度由右旋變?yōu)樽?/p>

3、旋。若蔗糖不純，所含雜質(zhì)如果無旋光性對(duì)實(shí)驗(yàn)無影響，如果具有一定的旋光性會(huì)影響實(shí)驗(yàn)旋光度的測(cè)量，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。3. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)旋光度時(shí)不作零點(diǎn)校正，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有無影響？答：無影響， 本實(shí)驗(yàn)中， 所測(cè)的旋光度t 可以不校正零點(diǎn)，因 t- ，已將系統(tǒng)的零點(diǎn)誤差消除掉。4. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，蔗糖水解實(shí)驗(yàn)中配制溶液為何可用臺(tái)稱稱量？答：蔗糖初始濃度對(duì)于數(shù)據(jù)影響不大。速率常數(shù)K 與溫度和催化劑的濃度有關(guān)，實(shí)驗(yàn)測(cè)定反應(yīng)速率常數(shù)k，以 ln( t-)對(duì) t 作圖，由所得直線的斜率求出反應(yīng)速率常數(shù) k，與初始濃度無關(guān) ，蔗糖的稱取本不需要非常精確，

4、用臺(tái)稱稱量即可。5. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出的旋光度與光源的波長(zhǎng)，旋光管的長(zhǎng)短、溫度和溶液濃度有關(guān)嗎？答：物質(zhì)的旋光能力用比旋光度來度量：20 100D，可見溶液的旋光度與溶液中所含物質(zhì)的旋光能力、l cA溶液性質(zhì)、溶液濃度、光源的波長(zhǎng)、樣品管長(zhǎng)度及溫度等均有關(guān)系。6. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出速率常數(shù)與溫度、溶液濃度、催化劑濃度和反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)嗎？答：蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)與溫度、催化劑濃度有關(guān)，與溶液濃度、反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短無關(guān)。7. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，在混合蔗糖溶液和HCl 液時(shí)，我們將HCl 液加到蔗糖溶液里去，可以

5、反過來混合嗎？答：不能，因?yàn)镠+是催化劑，將反應(yīng)物蔗糖加入到大量HCl 溶液時(shí)， H+濃度很大，一旦加入則馬上會(huì)分解產(chǎn)生果糖和葡萄糖， 則在開始測(cè)量時(shí)，已經(jīng)有大部分蔗糖產(chǎn)生了反應(yīng)，記錄 t 時(shí)刻對(duì)應(yīng)的旋光度已經(jīng)不再準(zhǔn)確。反之，將 HCL.溶液加到蔗糖溶液中去，由于H +的濃度小，反應(yīng)速率小，計(jì)時(shí)之前所進(jìn)行的反應(yīng)的量很小。8. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，開始時(shí)旋光度在單位時(shí)間內(nèi)變化較快，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，旋光度在單位時(shí)間內(nèi)變化愈來愈小，是否可得出這樣的結(jié)論，即反應(yīng)速率常數(shù)和反應(yīng)速率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)愈來愈小。答：不能，反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)時(shí)間無關(guān)，只與溫度、催化劑濃度有關(guān)，反應(yīng)速率是隨著

6、時(shí)間的延長(zhǎng)愈來愈小。在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)速率常數(shù)是以Ln(0- )對(duì) t 作圖得一直線，從直線斜率求得反應(yīng)速率常數(shù) k 0。9. 蔗糖的轉(zhuǎn)化速率常數(shù)和哪些因素有關(guān)？答：溫度、催化劑的濃度及催化劑的種類有關(guān)。10. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中， 用蒸餾水來校正旋光儀的零點(diǎn)， 試問在蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程中所測(cè)定的旋光度 t 是否必須要進(jìn)行零點(diǎn)校正？答：因?yàn)檎麴s水無旋光性，故可用純蒸餾水作零點(diǎn)校正。在蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程中所測(cè)定的旋光度t 可以不進(jìn)行零點(diǎn)校，因反應(yīng)速率常數(shù)是以 Ln(k0， 0- )對(duì) t 作圖得一直線，從直線斜率求得反應(yīng)速率常數(shù)t- 可將系統(tǒng)的零點(diǎn)誤

7、差消除掉。11.在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，物質(zhì)的比旋光度與光源的波長(zhǎng)，旋光管的長(zhǎng)短、溫度和溶液濃度有關(guān)嗎？答：物質(zhì)的旋光能力用比旋光度來度量：20 100D，比旋光度是物質(zhì)本身的性質(zhì)，僅與光源的波長(zhǎng)和溫度lc A有關(guān)，而與旋光管的長(zhǎng)短和溶液濃度無關(guān)。12. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)定t和是否要用同一根旋光管，為什么？答：物質(zhì)的旋光能力用比旋光度來度量：20100D，由上式公式可知，溶液的旋光度與溶液中所含旋光物lc A質(zhì)的旋光能力、溶劑性質(zhì)、溶液濃度、樣品管長(zhǎng)度及溫度等均有關(guān)，當(dāng)其他條件均固定時(shí)，溶液的旋光度才與濃度成正比關(guān)系， c。13. 在旋光法測(cè)定蔗糖

8、轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，如何測(cè)量？答：將混合液的一半放入 50-60 的恒溫水浴中恒溫40min ，取出冷至實(shí)驗(yàn)溫度下測(cè)定其旋光度，在10-15min 內(nèi)讀取 5-7 個(gè)數(shù)據(jù)，如在測(cè)量誤差范圍內(nèi)，則取其平均值，即為值。14. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量 時(shí)，溶液沒有冷至實(shí)驗(yàn)溫度下就測(cè)定其旋光度，對(duì)結(jié)果有無影響？答：有影響，因?yàn)槿芤旱男舛扰c溫度有關(guān)。物質(zhì)的旋光能力用比旋光度來度量：20100D，由上式公式c Al可知，溶液的旋光度與溶液中所含旋光物質(zhì)的旋光能力、溶劑性質(zhì)、溶液濃度、樣品管長(zhǎng)度及溫度等均有關(guān)，當(dāng)其他條件均固定時(shí)，溶液的旋光度才與濃度成正比關(guān)系，c。15. 在

9、旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，如何判斷測(cè)量溶液的旋光度即為？答：將混合液的一半放入50-60 的恒溫水浴中恒溫 40min ，取出冷至實(shí)驗(yàn)溫度下測(cè)定其旋光度，在10-15 min 內(nèi)讀取 5-7 個(gè)數(shù)據(jù)，如在測(cè)量誤差范圍內(nèi)，則取其平均值，即為值。16. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，何時(shí)開始計(jì)時(shí)？為什么？答：分別取50mL 蔗糖水溶液和50 mL 4mol·L -1 HCL 溶液于兩個(gè)100mL 錐形瓶中，并浸入恒溫槽使恒溫到實(shí)驗(yàn)的溫度。然后將HCl溶液全部倒入蔗糖溶液錐形瓶中( 兩瓶來回倒幾次，使兩者混合均勻)，同時(shí)記下時(shí)間。因?yàn)閘nt ln0kt 成立的前提

10、是 t=0 時(shí)，產(chǎn)物濃度為零。17. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，能否直接將旋光收起來？答：不能，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)將旋光管洗凈干燥，防止酸對(duì)旋光管的腐蝕。;.2、最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力1、簡(jiǎn)述最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力的實(shí)驗(yàn)原理。答：實(shí)驗(yàn)裝置如圖83-4 所示。將被測(cè)液體裝于測(cè)定管中，打開滴液瓶活塞緩緩放水抽氣，系統(tǒng)不斷減壓，毛細(xì)管出口將出現(xiàn)一小氣泡，且不斷增大。若毛細(xì)管足夠細(xì)，管下端氣泡將呈球缺形，液面可視為球面的一部分。隨著小氣泡的變大，氣泡的曲率半徑將變小。當(dāng)氣泡的半徑等于毛細(xì)管的半徑時(shí)，氣泡的曲率半徑最小，液面對(duì)氣體的附加壓力達(dá)到最大，如圖5 所示。在氣

11、泡的半徑等于毛細(xì)管半徑時(shí)： p 內(nèi) p 外氣泡內(nèi)的壓力：p 內(nèi) =p 大氣 -2/r氣泡外的壓力：p 外 =p 系統(tǒng) +gh實(shí)驗(yàn)控制讓毛細(xì)管端口與液面相切，即使h=0 ，p 外 = p 系統(tǒng)根據(jù)附加壓力的定義及拉普拉斯方程，半徑為r 的凹面對(duì)小氣泡的附加壓力為 pmax = p 大氣 - p 系統(tǒng) = p 最大 =2/r（6）于是求得所測(cè)液體的表面張力為rpmax K ' pmax（7）2此后進(jìn)一步抽氣，氣泡若再增大，氣泡半徑也將增大，此時(shí)氣泡表面承受的壓力差必然減小，而測(cè)定管中的壓力差卻在進(jìn)一步加大， 所以導(dǎo)致氣泡破裂從液體內(nèi)部逸出。最大壓力差可用數(shù)字式壓力差儀直接讀出，K 稱為毛細(xì)

12、管常數(shù)，可用已知表面張力的物質(zhì)來確定。3、的大小與那些因素有關(guān)？答：表面張力表示了液體表面自動(dòng)縮小趨勢(shì)的大小，其大小與液體的成分、溶質(zhì)的濃度、溫度及表面氣氛等因素有關(guān)。4、純液體如何降低其表面自由能？答：對(duì)于純液體， 純液體表面層的組成與內(nèi)部的組成相同，等溫等壓下， 為定值， 要使 dG下降，只有降低 A。因此，純液體降低表面自由能的唯一途徑是盡可能縮小其表面積。因此液滴通常成球形。dGdA5、溶液如何降低其表面自由能？答：dGdA對(duì)于溶液，等溫等壓下，要使dG下降，除了降低表面積外，因溶液的 與溶液表面層的組成密切相關(guān)，還可由溶液自動(dòng)調(diào)節(jié)不同組分在表面層中的數(shù)量使 降低。6、什么是溶液的表面

13、吸附？答：根據(jù)能量最低原則，當(dāng)溶質(zhì)能降低溶劑的表面張力時(shí)，溶質(zhì)表面層中的濃度比溶液內(nèi)部大；反之，溶質(zhì)使溶劑的表面張力升高時(shí)，溶質(zhì)表面層中的濃度比內(nèi)部的濃度低。這種表面濃度與溶液內(nèi)部濃度不同的現(xiàn)象叫做溶液的表面吸附。7、水的表面張力因加入溶質(zhì)形成溶液而改變，根據(jù)變化情況可將溶質(zhì)分為幾類？答 ：水的表面張力因加入溶質(zhì)形成溶液而改變，根據(jù)變化情況可將溶質(zhì)分為兩類：1）非表面活性物質(zhì)能使水的表面張力明顯升高的溶質(zhì)稱為非表面活性物質(zhì)。如無機(jī)鹽和不揮發(fā)的酸、堿等。這些物質(zhì)的離子有較;.強(qiáng)的水合作用，趨向于把水分子拖入水中，非表面活性物質(zhì)在表面的濃度低于在本體的濃度。如果要增加單位表面積，所作的功中還必須包

14、括克服靜電引力所消耗的功，所以表面張力升高。2）表面活性物質(zhì)加入后能使水的表面張力明顯降低的溶質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)。這種物質(zhì)通常含有親水的極性基團(tuán)和憎水的非極性碳鏈或碳環(huán)有機(jī)化合物。親水基團(tuán)進(jìn)入水中，憎水基團(tuán)企圖離開水而指向空氣，在界面定向排列。表面活性物質(zhì)的表面濃度大于本體濃度，增加單位面積所需的功較純水小。非極性成分愈大，表面活性也愈大。但習(xí)慣上，只把那些溶入少量就能顯著降低溶液表面張力的物質(zhì)，稱為表面活性劑。8、表面活性物質(zhì)在水溶液的表面是如何排列的？答：表面活性物質(zhì)分子都是由親水性的極性基團(tuán)和親油性的非極性基團(tuán)所構(gòu)成，它們?cè)谒械呐帕星闆r隨其濃度不同而異，濃度小時(shí)，分子可以平躺在表面上；

15、濃度增大時(shí)，表面活性物質(zhì)分子在溶液表面定向排列，分子的極性基團(tuán)取向溶液內(nèi)部，而非極性基團(tuán)取向空間；當(dāng)濃度增至一定程度，溶質(zhì)分子占據(jù)所有表面積，就形成了飽和吸附層。再增大就會(huì)形成膠束。9、溶液的表面吸附量是什么？它與哪些因素有關(guān)？答：其定義為：?jiǎn)挝幻娣e表面層所含有溶質(zhì)的物質(zhì)的量比同量溶劑在本體溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量的超出值。它與溫度，壓力，溶液的表面張力及溶液的濃度有關(guān)。10、如何求溶液的表面吸附量？cd答：用吉布斯吸附等溫式計(jì)算：，由實(shí)驗(yàn)測(cè)定一組恒溫下不同濃度c 的表面張力，以對(duì)c 作圖，RTdc可得到 -c 曲線，將曲線上某指定濃度下的斜率 d /dc 帶入吉布斯吸附等溫式，即可求得該濃度

16、下溶質(zhì)在溶液表面的吸附量 。11、什么是溶液的飽和吸附量？如何求？答：當(dāng)濃度足夠大時(shí)，則呈現(xiàn)一個(gè)吸附量的極限值，即。此時(shí)若再增加濃度，吸附量不再改變。所以稱為飽和吸附量。可以近似的看做是在單位表面上定向排列呈單分子層吸附時(shí)溶質(zhì)的物質(zhì)的量。12、溶液的飽和吸附量與溶質(zhì)分子的橫截面積有何關(guān)系？如何求溶質(zhì)分子的橫截面積？答：可以近似的看做是在單位表面上定向排列呈單分子層吸附時(shí)溶質(zhì)的物質(zhì)的量。求出值，即可算出每個(gè)被1吸附的表面活性物質(zhì)分子的橫截面積A s。則每個(gè)分子的截面積為：As式中 L 為阿伏加德羅常數(shù)。13、測(cè)溶液的表面張力有哪些方法？L答：測(cè)定表面張力方法很多，如毛細(xì)管上升法、滴重法、吊環(huán)法、

17、最大壓力氣泡法、吊片法和靜液法等。14. 在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力的實(shí)驗(yàn)中，玻璃毛細(xì)管下端液面是高于、低于還是與溶液液面相切？答：毛細(xì)管中下端液面應(yīng)與溶液液面應(yīng)相切。15、液體表面層分子與液體內(nèi)部的分子所處的環(huán)境是否一樣？答：界面兩側(cè)的環(huán)境不同；液體內(nèi)部分子的吸引力是對(duì)稱的，各個(gè)方向的引力彼此抵銷，總的受力效果是合力為零；處在表面層的分子受周圍分子的引力是不均勻的，不對(duì)稱的。16、什么是表面張力？什么是表面自由能？?jī)烧哂泻螀^(qū)別和聯(lián)系？答：（ 1）在液氣兩相的界面上，液體分子所受液體內(nèi)部分子的引力大于氣體分子對(duì)它的引力，由此造成的使液體表面縮小的力叫表面張力。（ 2）在液體的內(nèi)部任何分子周

18、圍的吸引力是平衡的?？墒窃谝后w表面層的分子卻不相同。因?yàn)楸砻鎸拥姆肿樱环矫媸艿揭后w內(nèi)層的鄰近分子的吸引，另一方面受到液面外部氣體分子的吸引，而且前者的作用要比后者大。因此在;.液體表面層中，每個(gè)分子都受到垂直于液面并指向液體內(nèi)部的不平衡力（如圖83-l 所示）。這種吸引力使表面上的分子向內(nèi)擠，促成液體的最小面積。要使液體的表面積增大就必須要反抗分子的內(nèi)向力而作功，增加分子的位能。所以說分子在表面層比在液體內(nèi)部有較大的位能，這位能就是表面自由能。(3) 它們的共同點(diǎn)是：都反映了表面分子受力不均勻的情況；兩者的數(shù)值相同，量綱相同通常用同一符號(hào)表示。它們的不同點(diǎn)是：兩者的物理意義不同，表面自由能是

19、指等溫、等壓、保持組成不變的條件下，可逆地增加單位表面積時(shí)，體系吉布斯自由能的增值。表面張力是指表面層分子垂直作用于單位長(zhǎng)度的邊界上且與表面相切的收縮力。兩者的單位不同，表面自由能的單位是J·m-2，而表面張力的單位是 N·m-1。17、要做好最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟有哪些？答：要做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵因素有：正丁醇溶液濃度要準(zhǔn)確配制，測(cè)定正丁醇溶液表面張力時(shí)按從稀到濃依次進(jìn)行，玻璃器皿必須洗滌清潔，毛細(xì)管及測(cè)定管一定要用待測(cè)液潤(rùn)洗；測(cè)定時(shí)毛細(xì)管一定要與液面保持垂直，端面剛好與液面相切；控制好滴液瓶的放液速度，水的流速每次均應(yīng)保持一致，盡可能使氣泡呈單泡逸出，以

20、利于pmax 讀數(shù)的準(zhǔn)確性；溫度應(yīng)保持恒定，否則對(duì)的測(cè)定影響較大。18、用最大泡壓法準(zhǔn)確測(cè)定溶液的表面張力需注意哪些問題？答：用最大泡壓法準(zhǔn)確測(cè)定溶液的表面張力需注意以下問題：（ 1）在測(cè)定有效數(shù)據(jù)之前一定要檢查系統(tǒng)的氣密性，否則數(shù)據(jù)不真實(shí)。（ 2）連接壓力計(jì)與毛細(xì)管及滴液瓶用的乳膠管中不應(yīng)有水等阻塞物，否則壓力無法傳遞至毛細(xì)管，將沒有氣泡自毛細(xì)管口逸出。（ 3）測(cè)定時(shí)毛細(xì)管及測(cè)定管應(yīng)洗滌干凈，以玻璃不掛水珠為好，否則，氣泡可能不呈單泡逸出，而使壓力計(jì)讀數(shù)不穩(wěn)定，如發(fā)生此種現(xiàn)象，毛細(xì)管應(yīng)重洗。（ 4）測(cè)定時(shí)毛細(xì)管一定要與液面保持垂直，端面剛好與液面相切，若毛細(xì)管末端插入到溶液內(nèi)部，則氣泡外的壓

21、力： p 外 = p 系統(tǒng) +gh，此時(shí)因?yàn)閔 不等于 0，在氣泡的半徑等于毛細(xì)管半徑時(shí)：p 內(nèi) =p 大氣 -2/r p 外 = p 系統(tǒng) +gh pmax = p 大氣 - p 系統(tǒng) =gh +2/r計(jì)算公式將只能采用( pmaxgh)r2（5）控制好滴液瓶的放液速度，水的流速每次均應(yīng)保持一致，盡可能使氣泡呈單泡逸出，以利于讀數(shù)的準(zhǔn)確性。（6）數(shù)字微壓差儀上顯示的數(shù)字為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與大氣壓之間的壓差值。要讀取最大壓力差數(shù)值，因?yàn)?pmax 與毛細(xì)管的半徑 r 是對(duì)應(yīng)的，只有這樣才能獲得一致的數(shù)據(jù)。（ 7）正丁醇溶液要準(zhǔn)確配制，使用過程中防止揮發(fā)損失。測(cè)定正丁醇溶液表面張力時(shí)按從稀到濃依次進(jìn)行，

22、毛細(xì)管及測(cè)定管一定要用待測(cè)液潤(rùn)洗，否則測(cè)定的數(shù)據(jù)不真實(shí)。毛細(xì)管的清洗方法：將毛細(xì)管在下次被測(cè)溶液中沾一下，溶液在毛細(xì)管中上升一液柱，然后用洗耳球?qū)⑷芤捍党?，重?fù)34 次。（8）溫度應(yīng)保持恒定，否則對(duì)的測(cè)定影響較大。19、在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量液體表面張力時(shí)為什么要讀取最大壓力差？答：因?yàn)?= r/2 ×pmax，只有氣泡的半徑等于毛細(xì)管的半徑時(shí)，氣泡的曲率半徑最小，液面對(duì)氣體的附加壓力達(dá)到最大，所以讀取最大壓差。20、在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量液體表面張力時(shí)滴水過快，對(duì)測(cè)量結(jié)果有何影響？答：有影響，若測(cè)量液體表面張力時(shí)滴水過快就會(huì)使測(cè)定管中出氣泡不

23、是呈單個(gè)冒出，出泡速率快將使表面活性物質(zhì)來不及在氣泡表面達(dá)到吸附平衡，也將使氣體分子間摩擦力和流體管壁間的摩擦力增大，這將造成壓力差增大，使表面張力測(cè)定值偏高。21、在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量表面張力時(shí)毛細(xì)管末端插入到溶液內(nèi)部進(jìn)行測(cè)量行嗎？為什么？答：不行！如果將毛細(xì)管末端插入到溶液內(nèi)部進(jìn)行測(cè)量，則氣泡外地壓力：p 外 = p 系統(tǒng) +gh，此時(shí)因?yàn)閔 不等于 0，在氣泡的半徑等于毛細(xì)管半徑時(shí)：p 內(nèi)=p 大氣 -2/r p 外 = p 系統(tǒng) +gh pmax = p 大氣 - p 系統(tǒng) = gh +2 /r計(jì)算公式將只能采用公公式( pmaxgh) r2公式 ,那么在實(shí)驗(yàn)操作

24、時(shí)，就需要測(cè)量h，使實(shí)驗(yàn)變繁瑣，不可取。;.22、在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力實(shí)驗(yàn)中，表面張力儀的清潔與否和溫度的不恒定對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)有何影響？答：若表面張力儀不干凈，則氣泡可能不成單泡冒出，使壓力計(jì)讀數(shù)不穩(wěn)定，給實(shí)驗(yàn)帶來較大的誤差，同時(shí)表面張力儀不干凈會(huì)影響溶液的表面張力。因?yàn)楸砻鎻埩εc溫度有很大的關(guān)系，如溫度不恒定則對(duì)表面張力的測(cè)量會(huì)帶來較大的誤差。23、在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力實(shí)驗(yàn)中，為什么要求從毛細(xì)管中逸出的氣泡必須均勻而間斷？答：因?yàn)槊?xì)管中逸出的氣泡必須均勻而間斷，使得所測(cè)最大壓差準(zhǔn)確。如抽氣太快，氣泡的形成與逸出快而不穩(wěn)定，將會(huì)使最大壓差的讀數(shù)不穩(wěn)定，給實(shí)驗(yàn)帶來較大的誤差，可

25、以通過控制滴液的速度快慢來控制出泡速度。24、在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力實(shí)驗(yàn)中，如何控制出泡速度？若出泡速度太快對(duì)表面張力測(cè)定值有何影響？答：本實(shí)驗(yàn)控制出泡速率是通過控制滴定管中液體滴定速度來實(shí)現(xiàn)。若出泡速率快太將使表面活性物質(zhì)來不及在氣泡表面達(dá)到吸附平衡，也將使氣體分子間摩擦力和流體管壁間的摩擦力增大，這將造成壓力差增大，使表面張力測(cè)定值偏高。25、在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力實(shí)驗(yàn)中，哪些因素影響表面張力的測(cè)定？應(yīng)當(dāng)如何減小或消除這些因素的影響？答：影響因素有： （ 1）系統(tǒng)的氣密性； （2）毛細(xì)管及測(cè)定管是否清洗干凈； （3) 滴液瓶的放液速度； （4) 讀取數(shù)字微壓差儀上壓差值；

26、(5)正丁醇溶液濃度是否準(zhǔn)確配置。減小或消除這些因素的方法有：（ 1）在測(cè)定有效數(shù)據(jù)之前一定要檢查系統(tǒng)的氣密性，否則數(shù)據(jù)不真實(shí)。（ 2）連接壓力計(jì)與毛細(xì)管及滴液瓶用的乳膠管中不應(yīng)有水等阻塞物，否則壓力無法傳遞至毛細(xì)管，將沒有氣泡自毛細(xì)管口逸出。（ 3）測(cè)定時(shí)毛細(xì)管及測(cè)定管應(yīng)洗滌干凈，以玻璃不掛水珠為好，否則，氣泡可能不呈單泡逸出，而使壓力計(jì)讀數(shù)不穩(wěn)定，如發(fā)生此種現(xiàn)象，毛細(xì)管應(yīng)重洗。（4）測(cè)定時(shí)毛細(xì)管一定要與液面保持垂直，端面剛好與液面相切，若毛細(xì)管末端插入到溶液內(nèi)部，則氣泡外的壓力：p 外 = p 系統(tǒng) + gh，此時(shí)因?yàn)?h 不等于 0，在氣泡的半徑等于毛細(xì)管半徑時(shí)： p 內(nèi) =p 大氣 -

27、2 /rp 外= p 系統(tǒng) + gh pmax = p 大氣 - p 系統(tǒng) =gh +2/r計(jì)算公式將只能采用( pmaxgh)r2（5）控制好滴液瓶的放液速度，水的流速每次均應(yīng)保持一致，盡可能使氣泡呈單泡逸出，以利于讀數(shù)的準(zhǔn)確性。（6）數(shù)字微壓差儀上顯示的數(shù)字為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與大氣壓之間的壓差值。要讀取最大壓力差數(shù)值，因?yàn)閜max 與毛細(xì)管的半徑 r 是對(duì)應(yīng)的，只有這樣才能獲得一致的數(shù)據(jù)。（7）正丁醇溶液要準(zhǔn)確配制，使用過程中防止揮發(fā)損失。測(cè)定正丁醇溶液表面張力時(shí)按從稀到濃依次進(jìn)行，毛細(xì)管及測(cè)定管一定要用待測(cè)液潤(rùn)洗，否則測(cè)定的數(shù)據(jù)不真實(shí)。毛細(xì)管的清洗方法：將毛細(xì)管在下次被測(cè)溶液中沾一下，溶液在毛細(xì)

28、管中上升一液柱，然后用洗耳球?qū)⑷芤捍党?，重?fù)34 次。26. 玻璃毛細(xì)管插入不同的溶液中，毛細(xì)管中的液面高于、低于還是與溶液液面相平？答：實(shí)際上，這里既涉及到潤(rùn)濕的問題，又涉及彎曲表面附加壓力的問題，而這兩個(gè)問題都與表面張力有關(guān)。能潤(rùn)濕，則形成凹面，產(chǎn)生一指向溶液外部的附加壓力，使毛細(xì)管中的液面高于溶液液面；如果接觸角為90°，則形成平面，不產(chǎn)生附加壓力，毛細(xì)管中的液面與溶液液面相平；不能潤(rùn)濕，則形成凸面，產(chǎn)生一指向溶液內(nèi)部的附加壓力，使毛細(xì)管中的液面低于溶液液面，如玻璃毛細(xì)管插入汞中。3、固體在溶液中的吸附1. 簡(jiǎn)述測(cè)定活性炭在醋酸水溶液中對(duì)醋酸的吸附求出活性炭比表面的實(shí)驗(yàn)原理。答

29、：根據(jù)固體對(duì)氣體的單分子層吸附理論，認(rèn)為固體表面的吸附作用是單分子層吸附，即吸附劑一旦被吸附質(zhì)占據(jù)之后， 就不能吸附。 為飽和吸附量， 即固體完全被吸附質(zhì)占據(jù)，再假定吸附質(zhì)分子在吸附劑表面上是直立的，每個(gè)醋酸分子所占的面積以0.243nm2 計(jì)算，則吸附劑的比表面 s0N A a6.02 1023 0.243，則1018;.只要求出 ，就可以求出吸附劑的比表面。固體在溶液中吸附量 ：xc0c Vm，固體在溶液中吸附符合蘭格繆爾吸附等溫式：mck重新整理可得：c11 c ，以 c對(duì) c 作圖，得一直線，由直線的斜率可求得，1 ckk2. 在固體在溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)中，為了節(jié)省時(shí)間，如果震蕩機(jī)一次放

30、不下全部樣品，那么，你認(rèn)為應(yīng)先放濃度低的還是濃度高的樣品去震蕩？為什么？答：應(yīng)該先放濃度低的樣品去振蕩。因?yàn)樵谝欢ǖ臐舛确秶?，隨著濃度的增大吸附越容易達(dá)到平衡，先放濃度小的溶液振蕩可節(jié)約時(shí)間。3. 在固體在溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)中，對(duì)滴定用的錐形瓶作如下的處理：（1）洗滌后錐形瓶沒吹干， （ 2）用待測(cè)液洗滌錐形瓶?jī)纱?，問?duì)實(shí)驗(yàn)有何影響？答：（ 1）中的情形對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響，因?yàn)樵诘味〞r(shí)，只與物質(zhì)的量有關(guān)，而與濃度是無關(guān)的。（ 2）中的情形對(duì)實(shí)驗(yàn)是有影響的，將會(huì)使實(shí)驗(yàn)的結(jié)果偏大，用待測(cè)液洗滌會(huì)使錐形瓶中的物質(zhì)的量增大。4. 在固體在溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)中，如何判斷吸附平衡的達(dá)到？答 : 取少許滴定，前后

31、兩次取樣量相同，滴定消耗試劑的量在誤差允許的范圍內(nèi)，則可判定已經(jīng)達(dá)到了平衡。5. 固體在溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)中，活性碳在HAc 水溶液中對(duì) HAc 的吸附達(dá)到平衡后溶液的濃度會(huì)怎樣？答：達(dá)到平衡后溶液的濃度將降低到某一值后不再隨時(shí)間的改變而改變。6. 在固體在溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)中，吸附作用與那些因素有關(guān)？答：在固體在溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)中，吸附作用與下列因素有關(guān)：（ 1）溫度，固體在溶液中吸附是放熱過程，因此，一般溫度升高，吸附量減少。（2）溶解度，溶解度越小的溶質(zhì)越易被吸附。（3）吸附劑、溶質(zhì)和溶劑的性質(zhì)，吸附服從相似相吸的原則。（4）界面張力，界面張力越低的物質(zhì)越易在界面上吸附。7. 固體吸附劑吸附

32、氣體與從溶液中吸附溶質(zhì)有何不同？答：與氣體吸附比較，溶液吸附更復(fù)雜，因?yàn)槿芤褐懈鞣N組分，包括溶劑、溶質(zhì)、電解質(zhì)溶液中的各種離子和分子，均會(huì)在固液界面上競(jìng)相吸附，存在一系列的可能互相關(guān)聯(lián)的吸附平衡。其次溶液吸附較氣體吸附要慢很多，因?yàn)楸晃浇M分必須通過擴(kuò)散穿越一個(gè)相當(dāng)厚度的溶劑層方能到達(dá)固面。8. 試比較弗羅因德利希吸附等溫式與蘭繆爾吸附等溫式的優(yōu)缺點(diǎn)？答：弗羅因德利希吸附等溫式是經(jīng)驗(yàn)公式，比較簡(jiǎn)單易求，只適用于一些濃度適中的溶液；蘭繆爾吸附等溫式適用的范圍較廣，能求出吸附劑的比表面積，但是比實(shí)際值小一點(diǎn)。9. 在固體在溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)中，如何加快吸附平衡的到達(dá)？如何判定平衡已經(jīng)到達(dá)？答：振蕩，

33、適當(dāng)?shù)纳邷囟瓤杉涌煳狡胶獾牡竭_(dá)。取少許滴定，前后兩次取樣量相同，滴定消耗試劑的量在誤差允許的范圍內(nèi)，則可判定已經(jīng)達(dá)到了平衡。10. 在固體在溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)中，引入誤差的主要因素是什么？答：醋酸的揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)過程并非是用蒸餾水，而是用自來水，其中溶有少量的CO 2，還有滴定的讀數(shù)誤差以及系統(tǒng)誤差等這些都是引入誤差的因素。11.根據(jù)蘭格繆爾單分子層吸附的模型計(jì)算的比表面積，比實(shí)際值大還是小？為什么？答：根據(jù)蘭格繆爾單分子層吸附的模型計(jì)算的比表面積，往往要比實(shí)際數(shù)值小一些。原因有二：一是忽略了界面上被溶劑占據(jù)的部分；二是吸附劑表面上有小孔，醋酸不能鉆進(jìn)去，故這一方法所得的比表面一般偏小。不過這一

34、方法測(cè)定時(shí)手續(xù)簡(jiǎn)便，又不要特殊儀器，故是了解固體吸附劑性能的一種簡(jiǎn)便方法。12.在配制 50 mL 醋酸溶液時(shí)，要隨時(shí)蓋好瓶塞，為什么？答：因?yàn)榇姿嵋讚]發(fā)，隨時(shí)蓋好瓶塞以防醋酸揮發(fā)。13. 從錐形瓶里取樣分析時(shí)，若不小心吸入了少量的活性炭，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響？答：使測(cè)得的平衡濃度偏大，計(jì)算的吸附量將偏小。;.14.Freundlich 經(jīng)驗(yàn)方程： lg 1cklgc +lg k 中的常數(shù) k 和 Langmuir 吸附等溫式：中的常數(shù) k 是否n1 ck相同？為什么？答：兩個(gè) k 是不一樣的。Freundlich 經(jīng)驗(yàn)方程中的 k 是經(jīng)驗(yàn)常數(shù)， 由溫度、溶劑、 吸附質(zhì)及吸附劑的性質(zhì)決定，無物

35、理意義； 而 Langmuir吸附等溫式中的 k 是吸附系數(shù)，帶有吸附和脫附平衡的平衡常數(shù)的性質(zhì)，有物理意義。15.Freundlich 經(jīng)驗(yàn)方程式的適用范圍？答： Freundlich 經(jīng)驗(yàn)方程屬于純系經(jīng)驗(yàn)方程式，只適用于濃度不太大和不太小的溶液。16. 按記錄表格中所規(guī)定的濃度配制50 mL 醋酸溶液時(shí)，錐形瓶是否需要干燥？為什么？答：必須干燥。因?yàn)榇姿岬某跏紳舛仁菧?zhǔn)確的，才能準(zhǔn)確計(jì)算出活性炭對(duì)醋酸的吸附量。17. 實(shí)驗(yàn)中為什么過濾活性炭時(shí)，要棄去部分最初濾液？答：由于活性炭的吸附是通過自身空隙結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，因此最初過濾的活性炭是飽和吸附的，空隙被醋酸分子填滿了，不能真實(shí)反映活性炭的吸附率，

36、所以要棄去。18. 活性炭在反復(fù)使用很多次老化后，繼續(xù)用來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生什么影響？答：活性炭老化后，對(duì)醋酸的吸附作用減弱，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小。19. 實(shí)驗(yàn)中，先配制醋酸溶液，最后加入活性炭，這樣做的目的是什么？答：防止活性炭吸附水而產(chǎn)生誤差。4、粘度法測(cè)定水溶性高聚物相對(duì)分子質(zhì)量1、簡(jiǎn)述黏度法測(cè)定水溶性高聚物相對(duì)分子量的實(shí)驗(yàn)原理。答：相對(duì)分子質(zhì)量是聚合物的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，但高聚物相對(duì)分子質(zhì)量大小不一，參差不齊，一般在103-107 之間，所以平常所測(cè)高聚物的相對(duì)分子質(zhì)量是平均相對(duì)分子質(zhì)量。粘度法測(cè)定高聚物相對(duì)分子質(zhì)量，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，有相當(dāng)好的實(shí)驗(yàn)精度，其適用的相對(duì)分子質(zhì)量范圍為104 -

37、107。高聚物溶液的粘度，主要反映了液體在流動(dòng)時(shí)存在的內(nèi)摩擦。溶液粘度的命名名稱符號(hào)和定義溶劑的黏度0溶液的黏度相對(duì)粘度 r0r增比粘度 sp00r1sp比濃粘度spcK '2 c比濃對(duì)數(shù)粘度ln rc2 cK Msplimlnr特性粘度limc 0 cc 0c測(cè)定液體粘度的方法，主要有毛細(xì)管法（測(cè)定液體通過毛細(xì)管的流出時(shí)間）；落球法（測(cè)定圓球在液體里的下落速度）及轉(zhuǎn)筒法（測(cè)定液體在同心軸圓柱體間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的影響）。在測(cè)定高分子溶液的特性粘度 時(shí)，以毛細(xì)管法最為方便。當(dāng)液體在毛細(xì)管粘度計(jì)內(nèi)因重力作用而流出時(shí)，遵守泊肅葉定律：;.hgr4tm Vhgr 4mVt,8 l8lV8 lt8lV

38、t式中 1，當(dāng) t100s 時(shí)，等式右邊第二項(xiàng)可以忽略tr0t0進(jìn)而可分別計(jì)算得到 、sp/c 和 ln r/c 為同一sp sp/c 和 lnr/c 值。配置一系列不同濃度的溶液分別進(jìn)行測(cè)定，以縱坐標(biāo)， c 為橫坐標(biāo)作圖，得兩條直線，分別外推到c0 處，其截距即為 ，K ， 已知，即可得到 M 。粘度法測(cè)定高聚物相對(duì)分子質(zhì)量，最基礎(chǔ)的是測(cè)定 t0 、t、c，實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵和準(zhǔn)確度在于測(cè)量液體流經(jīng)毛細(xì)管的時(shí)間、溶液濃度的準(zhǔn)確度和恒溫程度等因素2、高聚物相對(duì)分子質(zhì)量具有什么特點(diǎn)？答：高聚物相對(duì)分子質(zhì)量大小不一，參差不齊，一般在103-107 之間，所以平常所測(cè)高聚物的相對(duì)分子質(zhì)量是平均相對(duì)分子質(zhì)量。

39、3、什么是液體的黏度？答：液體的黏度是指液體對(duì)流動(dòng)所表現(xiàn)的阻力，這種力反抗液體中鄰接部分的相對(duì)移動(dòng)，因此可看作是一種內(nèi)摩擦。4、溶液的黏度包括哪些內(nèi)摩擦？答：溶液的黏度包括以下三種內(nèi)摩擦：1）溶劑分子與溶劑分子之間的內(nèi)摩擦，2）高聚物分子間的內(nèi)摩擦，3）高聚物分子與溶劑分子之間的內(nèi)摩擦。5、溶液的黏度與哪些因素有關(guān)？答：溶液的黏度與溶質(zhì)的結(jié)構(gòu)、溶液濃度、溶劑性質(zhì)、溫度以及壓力等因素有關(guān)。、增比黏度 、比濃黏度 lnr/c、特性黏度 ？6、什么是相對(duì)黏度 rspsp/c、比濃對(duì)數(shù)黏度答：在同一溫度下， 高聚物溶液的黏度一般都比純?nèi)軇┑酿ざ?大，即 。因?yàn)橐后w黏度的絕對(duì)值測(cè)定很困難，00所以一般都

40、是測(cè)定溶液與溶劑的相對(duì)黏度：rr（1）0相對(duì)于溶劑，溶液黏度增加的分?jǐn)?shù)稱為增比黏度，記為 ，即：sp0r1（ 2）sp0相對(duì)黏度 反映的是溶液的黏度行為， 增比黏度 則反映的是扣除了溶劑分子之間的內(nèi)摩擦效應(yīng)，僅留下純?nèi)躵sp劑與高聚物分子之間，以及高聚物分子之間的內(nèi)摩擦效應(yīng)。顯然，溶液的濃度越大，黏度也越大，為了便于比較，引入比濃黏度 sp/c 及比濃對(duì)數(shù)黏度lnr/c。當(dāng)溶液無限稀釋時(shí)， 每個(gè)高聚物分子彼此相隔極遠(yuǎn)，其相互間的內(nèi)摩擦可忽略不計(jì)，此時(shí)溶液所表現(xiàn)出的黏度主要反映了高聚物分子與溶劑分子間的內(nèi)摩擦，定義為特性黏度 ，其值與濃度無關(guān)，僅取決于溶劑的性質(zhì)及高聚物分子的形態(tài)與大小。計(jì)算公式

41、如下：limsplimln r（ 3）c 0cc 0c在足夠稀的高聚物溶液中， r/c 與 c 之間的關(guān)系可由經(jīng)驗(yàn)公sp/c 和 ln式表示：spK '2（4）cc;.ln r2 c（5）c式中，系數(shù) K '與 分別稱為赫金斯（ Huggins ）常數(shù)和克拉默（ Kramler ）常數(shù)。 K '表示溶液中聚合物之間和聚合物與溶劑分子之間的相互作用，K 值一般來說對(duì)摩爾質(zhì)量并不敏感。因此，通過 sp/c 與 c 和 ln r/c 與 c 作圖將得到兩條直線， 外推至 c 0 時(shí)所得截距即為 ，外推法求 如圖 85-1 所示。7、特性黏度 與高聚物平均相對(duì)分子質(zhì)量M 有何關(guān)

42、系？答：高聚物分子的相對(duì)分子質(zhì)量越大，則它與溶劑分子間的接觸表面也越大，因此摩擦就大，表現(xiàn)出的特性黏度也大。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)聚合物、溶劑和溫度確定以后，特性黏度 的數(shù)值只與高聚物平均相對(duì)分子質(zhì)量M 有關(guān)，它們之間的半經(jīng)驗(yàn)關(guān)系可用馬克-豪威克（ Mark-Houwink ）方程式表示：K M（6）式中 K 為比例常數(shù) ， 是與分子形狀有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。K 和 值與溫度、聚合物和溶劑性質(zhì)有關(guān)，在一定的相對(duì)分子質(zhì)量范圍內(nèi)與相對(duì)分子質(zhì)量無關(guān)。K 值受溫度的影響較明顯，而 值主要取決于高分子線團(tuán)在某溫度下，某溶劑中舒展的程度，其數(shù)值介于 0.5-1之間。 K 和 的數(shù)值只能通過其他方法確定，例如滲透壓法、光散

43、射法等。黏度法只能測(cè)得 ，通過已經(jīng)確實(shí)的公式來計(jì)算聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量。8、測(cè)定液體黏度主要有哪些方法？答：測(cè)定液體黏度主要有毛細(xì)管法（測(cè)定液體通過毛細(xì)管的流出時(shí)間）；落球法（測(cè)定圓球在液體里的下落速度）及轉(zhuǎn)筒法或旋轉(zhuǎn)法（測(cè)定液體在同心軸圓柱體間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的影響）。9、在什么情況下，相對(duì)黏度r等于溶液和溶劑的流出時(shí)間t 和 t 0 之比？答：當(dāng)液體在毛細(xì)管黏度計(jì)內(nèi)因重力作用而流出時(shí)，遵守泊肅葉（Poiseuille ）定律：hgr 4tV（7）8lVm8 lt式中 為液體的密度； l 是毛細(xì)管長(zhǎng)度； r 是毛細(xì)管半徑； t 是流出時(shí)間； h 是流經(jīng)毛細(xì)管液體的平均液柱高度；g 為重力加速度； V

44、 是流經(jīng)毛細(xì)管液體的體積； m 是與儀器的幾何形狀有關(guān)的常數(shù)，在r/l l 時(shí)，可取 ml 。對(duì)某一支指定的黏度計(jì)而言，令（7）式可hgr 4mV 改寫為：,8 l8lVtt（8）式中 1，當(dāng) t100s 時(shí)，等式右邊第二項(xiàng)可以忽略。又因通常測(cè)定是在稀溶液（小于10 kg ·m-3）中進(jìn)行，所以溶液的密度 與溶劑密度 0 近似相等。這樣，通過分別測(cè)定溶液和溶劑的流出時(shí)間t 和 t0，就可求算 ：rrt（9）t0010、如何測(cè)定特性黏度 ？答：通過分別測(cè)定溶液和溶劑的流出時(shí)間t 和 t，就可求算 ：0rrt（9）t00;.進(jìn)而可分別計(jì)算得到 、t，以 sp/c 和 lnr/c 為同一縱

45、坐spsp/c 和 lnr/c 值。配置一系列不同濃度的溶液分別進(jìn)行測(cè)定標(biāo)， c 為橫坐標(biāo)作圖，得兩條直線，分別外推到c0 處 (如圖 1 所示 )，其截距即為 ，代入 (6) 式 (K ， 已知 ) ，即可得到M 。11、黏度法測(cè)定高聚物相對(duì)分子質(zhì)量的影響因素有哪些？答：黏度法測(cè)定高聚物相對(duì)分子質(zhì)量，最基礎(chǔ)的是測(cè)定t0 、t、c，實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵和準(zhǔn)確度在于測(cè)量液體流經(jīng)毛細(xì)管的時(shí)間、溶液濃度的準(zhǔn)確度和恒溫程度等因素。12、在粘度法測(cè)定高聚物的分子量實(shí)驗(yàn)中，如何保證溶液濃度的準(zhǔn)確度？答：1）高聚物在溶劑中溶解緩慢，配制溶液時(shí)必須保證其完全溶解，否則，會(huì)影響溶液起始濃度，而導(dǎo)致結(jié)果偏低。2) 本實(shí)驗(yàn)溶

46、液的稀釋是直接在粘度計(jì)中進(jìn)行的，因此，每加入一次溶劑進(jìn)行稀釋時(shí)必須混合均勻，并抽洗E 球和 G 球，要注意多次( 不少于三次 )用稀釋液抽洗毛細(xì)管，保持年度計(jì)內(nèi)各處濃度相等。13、在粘度法測(cè)定高聚物的分子量實(shí)驗(yàn)中，如何準(zhǔn)確測(cè)定液體流經(jīng)毛細(xì)管的時(shí)間？答：要準(zhǔn)確測(cè)定液體流經(jīng)毛細(xì)管的時(shí)間，必須注意以下幾點(diǎn)：1）所用粘度計(jì)必須洗凈，因?yàn)槲⒘康幕覊m油污等會(huì)導(dǎo)致局部的堵塞現(xiàn)象，影響溶液在毛細(xì)管中流動(dòng)，引起較大的誤差，所以在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)徹底洗凈烘干。先用熱洗液（經(jīng)砂芯漏斗過濾）浸泡，再用自來水、蒸餾水分別沖洗幾次。每次都要注意反復(fù)流洗毛細(xì)管部分，洗好后烘干備用。其他容量瓶移液管等都要徹底洗凈，做到無塵。2) 測(cè)

47、定時(shí)黏度計(jì)要垂直放入恒溫水浴中，使水面超過 G 球 lcm 左右，放置位置要適于觀察液體流動(dòng)情況，恒溫水浴攪拌器的攪拌速度應(yīng)調(diào)節(jié)合適，如產(chǎn)生劇烈震動(dòng)，將會(huì)影響測(cè)定的結(jié)果。3）安裝好后， 用移液管吸取已知濃度的聚乙二醇溶液10.00mL ，由 A 管注入粘度計(jì)中， 在 C 管處用洗耳球打氣，使溶液混合均勻，濃度記為c1，恒溫 10min ，進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定方法如下：將C 管上端的乳膠管用夾子夾緊，使之不通氣，在 B 管的乳膠管口用洗耳球慢慢抽吸，將溶液從F 球經(jīng) D 球、毛細(xì)管、 E 球抽至 G 球 2/3 處，先拿走洗耳球后，再松開C 管上夾子，讓其通大氣，此時(shí)D 球內(nèi)的溶液即回入F 球，使毛細(xì)

48、管以上的液體懸空。毛細(xì)管以上的液體下落，當(dāng)液面流經(jīng)a 刻度時(shí)，立即按表開始記時(shí)，當(dāng)液面降至b 刻度時(shí)，停止計(jì)時(shí)，測(cè)得液體流經(jīng)a、b 線所需時(shí)間，即刻度a、b 之間的液體流經(jīng)毛細(xì)管所需時(shí)間。重復(fù)三次，偏差應(yīng)小于0.2s，取其平均值，即為t1 值。4) 液體粘度的溫度系數(shù)較大，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)格控制溫度恒定，溶液每次稀釋恒溫后才能測(cè)量，否則難以獲得重現(xiàn)性結(jié)果。5) 用洗耳球抽提液體時(shí)，要避免氣泡進(jìn)人毛細(xì)管以及G、 E 球內(nèi)進(jìn)入，若有氣泡則要讓液體流回F 球后，重新抽提。14、烏氏粘度計(jì)和奧氏粘度計(jì)有何區(qū)別？各有什么優(yōu)點(diǎn)？答：烏氏粘度計(jì)測(cè)定粘度，由于烏氏粘度計(jì)有一支C 管，測(cè)定時(shí)B 管中的液體在毛細(xì)管下端

49、出口處與A 管中的液體斷開，由于C 管與大氣相通，B 管中的液體下流時(shí)所受壓力差與A 管中液面高度無關(guān)，即與所加的待測(cè)液的體積無關(guān)，所以可以在粘度計(jì)中稀釋液體。 它最大的優(yōu)點(diǎn)是樣品溶液的體積不影響測(cè)定結(jié)果，因而可以在粘度計(jì)中逐漸稀釋溶液從而節(jié)省許多操作手續(xù)。除了烏氏粘度計(jì)， 生產(chǎn)實(shí)際中經(jīng)常使用奧氏粘度計(jì)測(cè)定高聚物的平均摩爾質(zhì)量。 奧氏粘度計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖所示， 其操作方法與烏氏粘度計(jì)類似，但是，而奧氏粘度計(jì)測(cè)定時(shí)， 標(biāo)準(zhǔn)液體和待測(cè)液體的體積必須相同， 因?yàn)橐后w下流時(shí)所受的壓力差與 A 管中液面高度有關(guān)。奧氏粘度計(jì)制作容易，操作簡(jiǎn)便，具有較高的測(cè)量精度，特別適用于粘滯系數(shù)小的液體，如水、汽油、酒精、血漿或血清等的研究。15、 用烏氏黏度計(jì)測(cè)黏度時(shí)，流經(jīng)毛細(xì)管的時(shí)間與液體加入的總量的多少有無關(guān)系？為什么？答：無關(guān)，與毛細(xì)管上方的小球容積有關(guān)，也與溶液的粘度有關(guān)。16、 用烏氏黏度計(jì)測(cè)黏度時(shí)，在同一溫度下，不同純液體流經(jīng)同一毛細(xì)管的時(shí)間越長(zhǎng)，粘度就越大，是否正確？答：對(duì)17、 在粘度法測(cè)定高聚物的分子量實(shí)驗(yàn)中，其溶劑和溶液的粘度的測(cè)定為什么在同一毛細(xì)管中進(jìn)行？可否在兩支同型號(hào)的粘度計(jì)中分別進(jìn)行？;.答：測(cè)定必須在同一毛細(xì)管進(jìn)行，因?yàn)閷?duì)同一溶液不同毛細(xì)管的直徑不同，流出時(shí)間也不同，所謂增比粘度是用同一毛細(xì)管中溶液和溶劑