泡沫試驗(yàn)報(bào)告共7

1、材料外表與界面趣味實(shí)驗(yàn)課實(shí)驗(yàn)報(bào)告2022年5月18日1.研究肥皂泡的穩(wěn)定性的影響因素1,利用外表活性劑溶液洗潔凈和水按配置不同濃度的泡泡溶液起始體積濃度參考值1:10,5組我們利用相同大小直徑為5厘米的泡沫能保持不破裂的時間來反映泡沫的穩(wěn)定性,討論了水比外表活性劑體積比為1:14至1:1共七組,F面是我們做出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總:序號濃度設(shè)定值潔凈劑體積ml水體積ml泡沫穩(wěn)定時間/s泡沫穩(wěn)定時間/s泡沫穩(wěn)定時間/s平均時間/s11:1434237.638.743.039.721:1233644.444.050.146.231:1055034.730.037.634.141:854026.827.32

2、4.926.351:653026.525.426.826.261:410409.08.79.18.971:120205.93.04.64.5結(jié)果說明水與外表活性劑體積比為1:12吹出來的泡沫穩(wěn)定性最好2,選取最高泡沫穩(wěn)定性的溶液參加一定體積的甘油起始參考濃度1:5,3組后,研究其時間穩(wěn)定性,并配制獲得能夠形成穩(wěn)定泡沫的外表活性劑溶液；在我們得到的溶液中參加體積比分別為1:8、1:7、1:3的甘油,根據(jù)1中的方法,比擬其得到的泡沫的穩(wěn)定性,數(shù)據(jù)匯總?cè)缦拢簼崈魟舛仍O(shè)定值甘油濃度設(shè)定值泡沫穩(wěn)定時間/s泡沫穩(wěn)定時間/s泡沫穩(wěn)定時間/s泡沫穩(wěn)定時間/s平均時間/s1:121:8139.6127.684

3、.297.1112.11:750.483.445.643.055.61:3148.752.1102.4102.6101.5結(jié)果說明參加甘油體積比為1:8得到的泡沫穩(wěn)定性最好.3,將獲得最正確溶液取少量參加食鹽、白糖后,觀察泡沫的穩(wěn)定性參加食鹽,結(jié)果有時吹不出泡泡,解釋食鹽為外表惰性劑,發(fā)生負(fù)吸附,增加肥皂水的外表張力,外表張力的趨勢是使其收縮,所以不容易吹出泡泡.參加白糖,結(jié)果仍然相當(dāng)穩(wěn)定,解釋而白糖是多羥基醛,是外表活性劑,發(fā)生正吸附,降低肥皂水的外表張力,使其收縮的趨勢減小,所以依然能吹出泡泡.2,普拉托法那么的驗(yàn)證:1,研究兩個泡泡相遇的情況,觀察邊界和夾角；觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：泡沫外表光

4、滑,交界線由兩個泡沫的外表和它們的接觸面相交形成,成180度,泡沫有明顯的干預(yù)現(xiàn)象,反映了其內(nèi)部液體的流動情況,這種結(jié)構(gòu)可以較長時間存在.2,研究三個泡泡相遇的情況,觀察邊界和夾角；觀察到的現(xiàn)象：泡沫外表光滑,三個內(nèi)接觸面直接互相之間成120度角,在泡沫中間我們可以看到四條邊界線相交于一點(diǎn),兩兩之間的夾角同正四面體的中央與四個頂點(diǎn)連接的連線兩兩之間所構(gòu)成的交角一樣,在泡沫的邊緣 兩個泡沫接觸的位置 ,面面間的形成相同的夾角,為120度,這種結(jié)構(gòu)能夠穩(wěn)定存在.3,研究四個泡泡相遇的情況,觀察邊界和夾角；觀察到的現(xiàn)象：四個泡沫互相接觸時,它的四個內(nèi)接觸面互相之間成90度角,我們同樣可以看到四條邊界

5、線相交于一點(diǎn),兩兩之間的夾角同正四面體的中央與四個頂點(diǎn)連接的連線兩兩之間所構(gòu)成的交角一樣,在泡沫的邊緣 兩個泡沫接觸的位置,面面間的形成相同的夾角,為120度.我們發(fā)現(xiàn)泡沫之間的相互大小不會對這些規(guī)律造成影響.4,研究多個泡泡相遇的情況.多個泡沫相遇,不管是幾個泡沫互相接觸,我們發(fā)現(xiàn)它都能找到與第3頁前三個相同的一些規(guī)律.19世紀(jì)比利時物理學(xué)家約瑟夫普拉托在大量的實(shí)驗(yàn)觀測之根底上總結(jié)而出的一些規(guī)律,我們稱之為普拉托定律：普拉托定律一共包括如下四條經(jīng)驗(yàn)定律：1),皂液膜由完全光滑的外表組成.2),皂液膜的任一局部的平均曲率在同一片膜上的每一點(diǎn)上都是常數(shù).3),皂液膜外表的交界一定是由三個外表相接

6、構(gòu)成的曲線,稱為“普拉托邊界,交界處兩兩外表形成的平面交角都是cos-1(-1/2)=120度.4),普拉托邊界之間相交一定是由四條邊界相交構(gòu)成一個交點(diǎn),在交點(diǎn)處,四個邊界線兩兩之間的交角都相同,等于cos-1(-1/3)109.47度,如同正四面體的中央與四個頂點(diǎn)連接的連線兩兩之間所構(gòu)成的交角一樣.以上四條定律在我們的實(shí)驗(yàn)中都能看到,雖然實(shí)驗(yàn)結(jié)果不多,但也能作為一些證據(jù)證實(shí)普拉托定律的正確性.5,用鐵絲做成下面圖中的各種形狀以及其它情況,研究最小外表情況1)螺旋線2)蝴蝶環(huán)3)立方體3.薄膜干預(yù)現(xiàn)象及其擾動1,研究膜的拉伸壓縮等變形情況把鐵絲做成U型,用棉線做頂端,將整個鐵絲和棉線浸入到配好

7、的溶液中,拿出來時形成了U型的肥皂膜.向不同方向牽拉棉線可以使得肥皂膜的面積變大變小,同時我們能感受到一定的力的作用.向外拉時,肥皂膜面積變大,膜厚變薄,有光的干預(yù)現(xiàn)象,通過它我們發(fā)現(xiàn),水向著我們拉的方向?qū)α?回縮時,肥皂膜面積變小,膜厚變厚,有光的干預(yù)現(xiàn)象,回縮不需要施加力的作用.2,研究直立薄膜的形狀和動態(tài)光干預(yù)變化情況析水,擾動將上述U型肥皂膜橫向豎直放置,我們可以看到皂膜有色彩燦爛的干預(yù)圖像4秒后,干預(yù)圖像明顯下移,說明皂膜下方的膜厚增加,水的對流方向向下8秒后,干預(yù)圖像進(jìn)一步下移,同時發(fā)現(xiàn)下方鐵絲邊緣有水的聚集現(xiàn)象12秒后下方水聚集現(xiàn)象越來越明顯,干預(yù)圖像持續(xù)下移16秒后下方析水已經(jīng)

8、很明顯,干預(yù)圖像接近鐵絲邊緣,上方膜層變得非常的薄20秒后,由于在重力的作用下皂膜中的水逐漸向下析出,使得皂膜上方膜層變得越來越薄,最終破裂,而干預(yù)現(xiàn)象的存在也正好給我們提供了觀察這一現(xiàn)象的方法,光的干預(yù)條紋其實(shí)反映了膜厚.4.油膜實(shí)驗(yàn)1,通過直接滴入和加分散介質(zhì)滴入的兩種方法制備油膜,觀察其不同；直接滴入：食用油分散成很小一片.加分散介質(zhì)滴入：油膜根本散開鋪滿水面.2,觀察油膜對水外表波的抑制情況；油膜會對水外表波產(chǎn)生一定的抑制,使之看起來顯得粘稠.輕輕搖動沒有參加油滴的水杯產(chǎn)生的水面的搖晃明顯比加了油滴之后的程度大.5.討論問題1.皂膜穩(wěn)定的主要影響因素是什么？答：泡徑大?。捍笈菀子谄茰?

9、壽命較長的的都是小泡.而且小氣泡的泡膜中所含液量相比照擬大,所以較能經(jīng)受液體流失所造成的穩(wěn)定性的損失.2.普拉托定理是否正確？答：正確.3.舉例給出多種復(fù)雜形狀的薄膜變化情況,以及該種變化是否符合普拉托定理答：由第二局部可知膜在復(fù)雜框架中的變化,由幾何學(xué)可知符合普拉托定理.4.仔細(xì)描述皂膜析水的整個過程,觀察其與干預(yù)顏色變化的關(guān)系.答：皂膜剛形成時在重力的作用下變得上薄下厚,出現(xiàn)多條彩色干涉條紋,隨著薄膜析水上部條紋消失,中間條紋不穩(wěn)定而發(fā)生了類似對流的現(xiàn)象,底部仍有條紋.最后大局部膜看不到干預(yù)現(xiàn)象時膜發(fā)生破裂.5.油膜對外表波的作用效果如何？答：水面油膜的存在能夠有效地抑制外表波.希望以上資料對你有所幫助,附勵志名言3條：