





表面張力作為物質界面的一種特性,反映的是物質分子間相互作用力的大小。所以不同物質由于構成的分子不同,在相同條件下,表現出的表面張力大小也不同。但如果是同一種物質,誰會影響其表面張力的大小呢?我們以液體表面張力為例來探究一下。
溫度有話說
建議在成人監護下進行
你需要:一枚硬幣,一杯涼水,一杯溫水,一杯熱水,一根滴管(也可用注射器代替)。
第一步:用滴管吸取涼水。
第二步:在距離硬幣上方1厘米處慢慢往下滴水,直到水“散開”,記錄滴下的水滴數。
第三步:將硬幣擦干,分別用溫水、熱水重復第一步和第二步,把結果填在下表中。
你發現了什么?是不是水越熱,硬幣能承載的水滴數越少?這是為什么呢?
秘密在這里:
原來,當溫度升高時,水的體積膨脹,導致分子間的距離增加,分子間的相互作用力減弱,表面張力自然就減小了。如果溫度一直升高,當趨于臨界溫度時,液體接近它的飽和蒸氣狀態,相界面趨于消失,表面張力也會趨于零。
你知道嗎?
通常,表面張力大小的單位表示為牛頓/米(N/m),但因為表面張力很小,一般前面會加一個m代表“毫”,即千分之一,1mN/m,也就是0.01N/m。
雜質有話說
溫度對液體表面張力的影響是顯著的。除此之外,物質中的雜質也會影響液體表面張力。
借助滴管,分別吸取純凈水、食鹽水,滴在硬幣上。你會發現,純凈水滴在硬幣上的液滴數明顯少于食鹽水滴在硬幣上的液滴數。為何會出現這個結果呢?
秘密在這里:
這是因為,"純凈水里面的礦物質等雜質已經非常少,"而食鹽水中含有較豐富的雜質,"因而食鹽水的表面張力比純凈水大,"所以能在硬幣上繃出更大的水珠。
表面活性劑有話說
除了溫度、雜質,表面活性劑也是改變液體表面張力的“利器”。我們通過實驗來看看。
你需要:2~5種色素,牛奶,塑料碗,棉簽,洗潔精。
第一步:往塑料碗中倒入牛奶,沒過碗底即可。
第二步:將色素滴到牛奶中。
第三步:"用棉簽蘸取洗潔精后插入塑料碗中央位置,"你會發現各種顏色在牛奶里不停地翻滾。
這是為什么呢?
秘密在這里:
洗潔精中含有大量表面活性劑,表面活性劑分子由一端帶有疏水基一端帶有親水基的長鏈組成。在水中,疏水基努力遠離水分子,趨向水面之外,這使得水面原本緊密挨在一起的水分子被迫分隔開來,從而降低了水的表面張力。牛奶接觸洗潔精的地方表面張力下降,而其他地方表面張力仍然較大,此處的色素被其他地方的牛奶“拉”過去,顏色就動了起來。
你知道嗎?
理論上,壓力增大會使分子間距離變小,相互作用力增大,導致表面張力增大。實際上,壓力對液體表面張力的影響相對溫度來說,可以說微乎其微,只有壓力變化足夠大時才會有明顯影響。