표면장력 측정 서난영 정윤선 김한나 김성숙 조 원 9 조

목 차 목 적 실험 이론 실험 기구 및 시약 실험 방법 실험 결과 및 분석 주의 사항 참고 문헌 표면장력

목 적 Fisher 장력계를 사용하여 표면장력 을 측정하여 보고, 표면장력이 생기는 원인과 표면장력 차이의 원인 등에 대 목 적 Fisher 장력계를 사용하여 표면장력 을 측정하여 보고, 표면장력이 생기는 원인과 표면장력 차이의 원인 등에 대 해 생각해본다. 표면장력

실험이론 표면장력

표면장력이란? 분자력에 의하여 액체가 수축하여 표 면적을 될 수 있는 한 작게 하려는 성 질 표면장력

분자력 분자력 : 분자 상호간에 작용하는 인 력 응집력 : 같은 종류의 분자끼리 작용 하는 분자력 분자력 : 분자 상호간에 작용하는 인 력 응집력 : 같은 종류의 분자끼리 작용 하는 분자력 부착력 : 다른 종류의 분자끼리 작용하는 분자력 표면장력

모세관 현상 액체가 모세관 속을 상승하려는 것은 액체의 표면장력 때문이며 이 현상을 모세관 현상이라 한다. 부착력의 크기는 온도,고체면의 종류 상태에 따라 변한다. 표면장력

모세관 현상 부착력> 응집력 물은 고체면을 퍼지면서 적시게 된다. 부착력 <응집력 물방울과 같은 곡면을 형성한다. 표면장력

장력계 조작법 장력계를 수평으로 맞춘다. 다리의 나사를 돌려 가면서 수포의 물방 울이 가운데 원 안 으로 들어오도록 하 면 된다. 표면장력

장력계 조작법 장력계의 다이얼을 0으로 맞춘다. 조정나사를 가지고 고리가 달려있는 토 오숀지레를 수평위치에 맞춘다. 표면장력

장력계 조작법 표면장력을 측정하 려고 하는 액체에 고리에 접촉시킨다. 나사를 돌려서 고리에 힘을 가한다. 려고 하는 액체에 고리에 접촉시킨다. 나사를 돌려서 고리에 힘을 가한다. 고리가 떨어지는 순간을 측정한다. 표면장력

실험 기구 Fisher 장력계 메스실린더100㎖ 1개 유리접시 3개 버너 스포이드 비커10개 피펫25㎖ 2개 버니어 켈리퍼스 메스실린더100㎖ 1개 유리접시 3개 버너 스포이드 비커10개 피펫25㎖ 2개 버니어 켈리퍼스 온도계 항온조 표면장력

시 약 벤젠 메틸에틸 케톤 메탄올 수용액 (V/V:100%,90%,80%, 60%,50%,40%,20%) 증류수 표면장력

실험 방법 표면장력

실험방법1(모세관 이용) 모세관(내경 반지름r)을 액체(증류수,에탄올,아세톤)을 각각 담은 비이커에 똑바로 수직으로 세운 후 스탠드에 고정 시킨다. 시간이 흐른 후 액체 상승 높이 h를 측정한다.(수면으로부터 올라간 길이) 표면장력

실험방법1 다음 식을 이용하여 표면 장력을 계산한다. r:모세관 반경 h:모세관 액체 상승 높이 d:액체 밀도 g:중력가속도 표면장력

단위유도 표면장력

실험 방법2(Fisher 장력계) 장력계 다이얼을 보정한다. Methly alcohol 부피 퍼센트의 시약을 준비한다. (0%, 7.5%,10%, 25%, 50%,60%, 80%, 90%, 100%) 고리를세척한다.(벤젠→메틸 에틸 케톤→불꽃에 가열) 표면장력

실험 방법2 각 시약을 20℃, 30℃, 50℃에서 표면장력을 측정한다. 재현성을 높이기 위해 3회씩 반복 한다. 측정한 값을 식에 대입하여 표면장력을 구합니다. 표면장력

실험 결과 및 분석 표면장력

표면장력 구하는 식 표면장력 겉보기 표면장력(B) B=액면에서 빠져 나올 때의 다이얼눈금 한눈금의 표면 장력 표면장력

한눈금의 표면장력(A) 표면장력

보정곡선 표면장력

보정곡선을 사용할 때 필요 식 표면장력

Data 20℃ 부피% 측정눈금 겉보기 표면장력 P/D 보정인자 83.3 80.051 80.211 0.9375 74.448 7.5 65.8 63.186 64.344 0.925 56.551 10 63.7 61.216 62.656 0.92 54.176 25 52.0 49.972 52.825 0.991 43.975 50 40.6 38.969 43.541 0.9 33.708 60 36.9 35.461 40.620 0.895 30.496 80 31.8 30.560 36.731 0.89 26.129 90 29.0 27.821 31.723 0.886 23.648 100 26.0 24.986 31.588 0.885 21.113 표면장력

20℃ 부피% 질량% 이론 값 밀도 보정인자 겉보기 표면장력 P/D 0.0 0.998 0.9375 80.051 80.211 0.0 0.998 0.9375 80.051 80.211 74.447 7.5 6.1 0.988 0.925 63.186 63.953 57.815 10 8.1 0.985 0.92 61.216 62.161 55.707 25 21.8 0.964 0.91 49.972 51.860 44.975 50 46.9 0.924 0.9 38.969 42.197 34.682 60 57.6 0.899 0.895 35.461 39.458 31.206 80 79.2 0.847 0.89 30.560 36.089 25.976 90 89.8 0.820 0.886 27.821 33.912 22.813 100 100.0 0.792 0.885 24.986 31.560 19.989 표면장력

밀도에 따른 표면장력의 비교 계산한 밀도(1) 이론 값 밀도(2) 표면장력(1) 표면장력(2) 0.998 74.448 74.447 0.982 0.988 56.551 57.815 0.977 0.985 54.176 55.707 0.946 0.964 43.975 44.975 0.895 0.924 33.708 34.682 0.873 0.899 30.496 31.206 0.832 0.847 26.129 25.976 0.812 0.820 23.648 22.813 0.791 0.792 21.113 19.989 표면장력

자료 값의 비교 표면장력

이론 값 Surface Tension Methyl Alcohol in Water % = volume % of Alcohol γ = Surface Tension Dynes / cm T℃ % 7.5 10 25 50 60 80 90 100 20 γ 72.75 60.9 59.04 46.38 35.31 32.95 27.26 25.36 22.65 30 71.2 59.33 57.27 45.3 34.52 32.26 26.48 24.42 21.58 67.94 56.19 55.01 43.24 30.79 25.01 22.55 19.52 표면장력

주의 사항 표면 장력은 불순물에 매우 민감하다 따라서 액체와 접촉하게 되는 모든 부분들은 깨끗하게 해야 한다. 표면 장력은 불순물에 매우 민감하다 따라서 액체와 접촉하게 되는 모든 부분들은 깨끗하게 해야 한다. 표면 장력은 온도에 따르는 변화가 상당히 크므로 정밀하게 특정 하려면 온도를 잘 조절해야 한다. 표면장력

참고 문헌 물리 화학 실험 책,탐구당 ,p.66~71 일반 물리학 2000, 일반 물리학 교재 편찬 위원회, (주)북스힐, p.153~155 물리화학 ATKINS, 안운선 역, p.169~173 물리화학과실습, 현 공교육 편찬 회 저, 탑 출판사, p.65~71 물리화학 Scottl kittsley 제3 개정판, 천문각, p.25~27 CRC Handbook of chemistry & Physics 59TH, p.F-44,D-284 CRC Handbook of chemistry & Physics 80TH, P.6-3 표면장력

기타 표면장력의 물리적 정의 단위 면적의 표면을 만드는데 필요한 일 Dyne-힘의 CGS단위로 질량 1g의 물체에 작용하여 1cm2 의 가속도가 생기게 하는 힘 표면장력