[물리화학]액체의 표면장력 측정

소개

이번실험은 표면장력측정 중에 원환법을 이용하여 에탄올의 %농도별 표면장력을 측정하였다. 표면장력은 액체 분자 사이의 인력에 기인되는 것으로, 액체표면을 따라 일종의 장력이 작용하기 때문이다.

목차

Subject
Purpose
Principle
Apparatus＆Reagents
Procedure
Result
Discussion
Reference

본문내용

2.Subject: 액체의 표면장력 측정
3.Purpose: 원환법을 이용하여 에탄올 농도에 따른 표면장력을 측정한다.
4.Principle
1) 표면장력
액체와 증기 사이의 경계면에서 액체의 표면의 역학적 성질은 바 로 표면막의 성질을 나타내는데, 액체의 표면을 이루고 있는 분자들 사이의 응집력 때문에 표면적을 증가시키려는 외부의 힘에 대항하는 작용이 있다. 이러한 작용은 표면에 평행한 방향과 액체내부로 향하는 요소로 구성되는데, 표면에 평행하게 작용하는 응집력을 표면장력이라고 부른다.
비누방울이나 액체 속의 기포 ,물방울 등이 구상(球狀)이 되는 것은 이 힘이 액면에 작용하기 때문이며, 용기의 가장자리에 액체가 넘쳐 올라간 모양이 되어 쏟아지지 않는 것도 액체 표면에 장력이 작용하기 때문이다. 수면에 떨어뜨린 기름방울이 금방 퍼지는 것은 물의 표면장력이 기름의 표면장력보다 크고, 기름층이 물의 표면장력에 의해 잡아 늘여지기 때문이다
표면장력의 크기는 액면위에 있는, 단위 길이의 선의 양측에 액면을 따라 수직으로 작용하는 힘( dyne·cm-1 )으로 나타내며 기호는 ɤ를 쓴다.
2) 표면장력의 감소, 증가
-물은 일반적으로 표면장력이 큰다. 그 이유는 수소결합을 하기 때문이다. 수소결합을 하여 물분자간의 인력이 강하기 때문에 뭉치게 되어 표면장력이 커지는 것이다.
-이온성의 염과 같은 용질은 수용액의 표면장력을 순수한 물의 값보다 증가한다. 이는 녹아있는 이온이 이온 쌍극자 인력에 의해 물분자를 용액 내부로 끌어들이는 경향이 있기 때문이다.
-온도가 높아질수록 표면장력이 감소한다. 이것은 액체의 온도가 올라갈수록 분자들의 움직임이 활발해 지고 그 결과 분자들의 인력이 감소하여 결국 표면장력이 감소하기 때문이다.
-농도가 높아질수록 표면장력은 감소한다. 이것은 농도가 높아지면 표면에 분자수가 많아지기 때문에 표면 자유에너지가 감소하기 때문이다.

참고자료

· 이재원외 11명,1999,물리화학의 원리와 응용, 녹문당,p149~155
· 인문선 외 33명,2002,물리화학,탐구당,p195~196,
· http://100.naver.com/100.php?id+182686
· http://211.40.179.13/book_file/ke15/ke015-134.htm