《物理化學課件：第十章 界面現(xiàn)象》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《物理化學課件：第十章 界面現(xiàn)象（62頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、Interface Phenomena第十章第十章 界面現(xiàn)象界面現(xiàn)象界面：界面：所有兩相的接觸面。所有兩相的接觸面。聚集態(tài)聚集態(tài)氣液固氣液固氣氣液界面液界面液液液界面液界面固固液界面液界面固固氣界面氣界面固固固界面固界面界面現(xiàn)象界面現(xiàn)象界面類型與界面現(xiàn)象：界面類型與界面現(xiàn)象：上一頁下一頁節(jié)首相相 相相 h上一頁下一頁節(jié)首 h相相 相相 相相 相相相相界面界面相相界面特征：幾個界面特征：幾個分子厚、結構和分子厚、結構和性質與兩側體相性質與兩側體相均不同均不同 兩相間的界面并非幾何平面，而兩相間的界面并非幾何平面，而是具有一定厚度的界面層界面相是具有一定厚度的界面層界面相體體相相體體相相界面特征界

2、面特征界面與表面界面與表面表面：表面：（1）液、固體與真空的界面（理想狀態(tài)，不液、固體與真空的界面（理想狀態(tài)，不 現(xiàn)實）現(xiàn)實）（2）液、固體與其飽和蒸汽的界面（不多見）液、固體與其飽和蒸汽的界面（不多見）（3）液、固體與其空氣的界面（常見）液、固體與其空氣的界面（常見）當不致發(fā)生混淆時，直接將界面稱為表面。當不致發(fā)生混淆時，直接將界面稱為表面。如固體表面、液體表面；如固體表面、液體表面；當容易發(fā)生混淆時，應稱為界面。當容易發(fā)生混淆時，應稱為界面。如乙醇水溶液界面、水水銀界面。如乙醇水溶液界面、水水銀界面。界面現(xiàn)象界面現(xiàn)象n由于系統(tǒng)界面增加對系統(tǒng)性質產(chǎn)生影響而呈現(xiàn)由于系統(tǒng)界面增加對系統(tǒng)性質產(chǎn)生影

3、響而呈現(xiàn)出的特殊現(xiàn)象。出的特殊現(xiàn)象。例：體積為例：體積為1cm3的球型小水滴的球型小水滴相差相差106倍倍分散分散(直徑為直徑為10nm的的正方型小液滴正方型小液滴)1018倍倍 與一般系統(tǒng)相比，小顆粒的分散系統(tǒng)有很大的表與一般系統(tǒng)相比，小顆粒的分散系統(tǒng)有很大的表面積，它對系統(tǒng)性質的影響絕對不可忽略！面積，它對系統(tǒng)性質的影響絕對不可忽略！表面積表面積：3.1416cm2表面積表面積：314.16m2 通常，系統(tǒng)的分散程度越大，對系統(tǒng)的影響越顯著。通常，系統(tǒng)的分散程度越大，對系統(tǒng)的影響越顯著。如何衡量系統(tǒng)的分散程度？如何衡量系統(tǒng)的分散程度？比表面積比表面積比表面積是衡量系統(tǒng)分散度的物理量。比表面

4、積是衡量系統(tǒng)分散度的物理量。mAass/定義：定義：比表面積比表面積 sa表面積表面積 sA物質質量物質質量 m例如：硅膠，比表面積可達到例如：硅膠，比表面積可達到300700M2g1；活性炭，比表面積可達到活性炭，比表面積可達到10002000M2g1；1.汞在光滑的玻璃上呈球形，在玻璃管中呈凸形。汞在光滑的玻璃上呈球形，在玻璃管中呈凸形。2.水在光滑的玻璃上完全鋪展，在玻璃管中呈凹形。水在光滑的玻璃上完全鋪展，在玻璃管中呈凹形。3.露珠在荷葉、草葉上呈球形。露珠在荷葉、草葉上呈球形。4.液體的過熱、過冷，溶液的過飽和。液體的過熱、過冷，溶液的過飽和。產(chǎn)生表面（界面）現(xiàn)象的原因是什么？產(chǎn)生表

5、面（界面）現(xiàn)象的原因是什么？自然界中的表面現(xiàn)象舉例自然界中的表面現(xiàn)象舉例 在恒溫恒壓下在恒溫恒壓下,可逆可逆地增加系統(tǒng)的表面積地增加系統(tǒng)的表面積dAs,則環(huán)境對系統(tǒng)所做的功正則環(huán)境對系統(tǒng)所做的功正比于表面積的增量比于表面積的增量W=dAs1、表面張力、表面功及比表面、表面張力、表面功及比表面Gibbs函數(shù)函數(shù)10.1表面張力pTsAG,比表面吉布斯函數(shù)比表面吉布斯函數(shù) 表面層分子受力與體相不同表面層分子受力與體相不同比比表表面面吉吉布布斯斯函函數(shù)數(shù))1(（2）表面張）表面張力力無摩擦、可自由活動無摩擦、可自由活動肥皂膜肥皂膜Fldx現(xiàn)象現(xiàn)象：加大外力加大外力F，膜面積增大，且，膜面積增大，且F

6、與長度與長度 l 成正比。成正比。結論結論：若撤去外力：若撤去外力F，皂膜自動收縮；即液體表面有自，皂膜自動收縮；即液體表面有自動收縮的趨勢。動收縮的趨勢。產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因：液體表面處處存在著一種使液面緊張的力（：液體表面處處存在著一種使液面緊張的力（緊縮力）。緊縮力）。相同體積的幾何形狀中，球形的表面積最小。相同體積的幾何形狀中，球形的表面積最小。一定量的一定量的液體自其他形狀變?yōu)榍蛐螘r，就會伴隨面積的縮小液體自其他形狀變?yōu)榍蛐螘r，就會伴隨面積的縮小定義定義：沿著液面垂直作用于單位長度上的緊縮力：沿著液面垂直作用于單位長度上的緊縮力表面張力表面張力：F=2 2l l =F/2 2l l 的的

7、方向方向：平面，與液面平行：平面，與液面平行；彎曲液面，應與液面相切彎曲液面，應與液面相切。恒溫恒壓下增加皂膜面積恒溫恒壓下增加皂膜面積dA時，力時，力F需對體系需對體系所作的最小功（可逆非體積功）所作的最小功（可逆非體積功）：Fdxwr srdA/w ldx 2 sdA dG pTsAG,/NpTsAG,dAdwr lF2 Fldx定義表面吉布斯函數(shù)：定義表面吉布斯函數(shù)：G(表面表面)=A 皂膜在恒皂膜在恒T、p下收縮時，即下收縮時，即T、p、N恒定時，恒定時，可知自發(fā)降低表面吉布斯函數(shù)可知自發(fā)降低表面吉布斯函數(shù) 有兩種途徑有兩種途徑dT、pG (離子鍵離子鍵)(極性鍵極性鍵)(非極性鍵非極

8、性鍵)3.界面張力的影響因素界面張力的影響因素與接觸相的性質有關與接觸相的性質有關例：例：表表面面張張力力的的相相對對大大小小比比較較相相同同條條件件下下下下述述各各）（水水）（乙乙醇醇）gH （水水乙乙醇醇）（水水乙乙醚醚）（水水水水蒸蒸氣氣）T氣相中分子密度降氣相中分子密度降低低 液相中分子距離液相中分子距離（有例外）（有例外）溫度的影響溫度的影響 極限情況：極限情況：TTc時，時，0 壓力的影響。壓力的影響。Pa表面分子受力不對稱的程度表面分子受力不對稱的程度 b氣體分子可被表面吸附，改變氣體分子可被表面吸附，改變,c氣體分子溶于液相氣體分子溶于液相 1atmH2O=72.8 mN/m1

9、0atmH2O=71.8 mN/m一般：一般：p10atm,1mN/m。eg:10.2彎曲液面的附加壓力及其后果彎曲液面的附加壓力及其后果1.彎曲液面的附加壓力彎曲液面的附加壓力Laplace方程方程plplpgpgpplpgppl附加壓力附加壓力p=p內內p外外（1）Laplace方程方程dAdVp drr4dVr34V23 公公式式Laplacer2p 對球型對球型液滴：液滴：毛細管毛細管r做功使液滴半徑增大做功使液滴半徑增大dr,則表面積增加則表面積增加dA，體積增加，體積增加dV。rdr8dAr4A2 公公式式Laplacer2p 說明：說明：該形式的該形式的Laplace公式適用于球

10、形液面。公式適用于球形液面。曲面內（凹）的壓力大于曲面外（凸）的壓力曲面內（凹）的壓力大于曲面外（凸）的壓力，p0。r 越小，越小，p 越大；越大；r 越大，越大，p 越小。越小。對平液面：對平液面：r，p0，（并不是，（并不是=0）p永遠指向曲率半徑中心。永遠指向曲率半徑中心。r2pppgl r2ppplg )()(,oglligoippppppp 小液滴小液滴液體中的氣泡液體中的氣泡肥皂泡肥皂泡rrr 422 分析分析：毛細管連通的大小不等的氣泡毛細管連通的大小不等的氣泡 p加熱加熱p加熱加熱 兩塊用水潤濕的玻璃板重疊后很難扮開兩塊用水潤濕的玻璃板重疊后很難扮開分析分析：rrl hplpg

11、 （2）.毛細現(xiàn)象：毛細現(xiàn)象：當潤濕角當潤濕角=0時，時，r曲面曲面=r毛細管毛細管=r rppplg2 由流體靜力學由流體靜力學：ghpplg 00gr2h 00gr2h cos/rrcosrr,90ll0時時grcos2hl 0grcos2h,90l0 時時.毛細管中液面下降毛細管中液面下降0 例例 當玻璃管插入汞中或水中：當玻璃管插入汞中或水中：汞 水酒精燈的原理酒精燈的原理制造永動機制造永動機2.微小液滴的飽和蒸汽壓微小液滴的飽和蒸汽壓kelven公式公式足夠長時間足夠長時間 大大水水滴滴小小水水滴滴pp且且p*反比于曲率半徑反比于曲率半徑原因：原因：1mol液體液體 1mol小液滴小

12、液滴(p,平面平面)（p+p,r）恒恒T (1)G1 途徑途徑a (3)G3 1mol飽和蒸汽飽和蒸汽 1mol飽和蒸汽飽和蒸汽 （p）(pr)(2)G2=?途徑途徑bGb=?過程恒溫恒壓可逆過程恒溫恒壓可逆 相變相變 G1=0 理想氣體恒溫變壓理想氣體恒溫變壓)ppln(RTGr2 可逆相變：可逆相變：G3=0)1.(ln321ppRTGGGGra 對途徑對途徑b：p由表面張力由表面張力產(chǎn)生產(chǎn)生當壓力變化不大時當壓力變化不大時Vm(l)近似認為常數(shù)近似認為常數(shù)Vm(l)=m/rPPPPPmmbdp)l(Vdp)l(VG(2)r2)l(Vm rm2 1mol液體液體 1mol小液小液滴滴(p,

13、平面平面)（p+p,r）途徑bGb=?)1.(pplnRTGGGGr321a Vm(l)p聯(lián)立（1）（2）：公式公式KelvinrRTMppr 2lnkelven公式公式討論討論公公式式KelvinrRTMppr 2ln （1）對純液體，當溫度一定，）對純液體，當溫度一定，pr=f(r),且且r,pr 。pp0ppln,0rrr 氣泡pppprrr0ln,0（2）凸液面：）凸液面：凹液面：凹液面：（3）毛細管凝結現(xiàn)象毛細管凝結現(xiàn)象 a.硅膠為什么能起干燥作用？硅膠為什么能起干燥作用？b.清晨草莖中之水從何而來？清晨草莖中之水從何而來？（4）關于前例的解釋）關于前例的解釋(1)過飽和蒸氣和過熱液

14、體。過飽和蒸氣和過熱液體。定義：定義：在一定壓力下，溫度降到在一定壓力下，溫度降到露點以下露點以下還不凝結還不凝結為液體的蒸氣稱為為液體的蒸氣稱為過飽和蒸氣過飽和蒸氣。在一定壓力下，在一定壓力下，超過正常沸點超過正常沸點還不沸騰的液體還不沸騰的液體稱為稱為過熱液體過熱液體。Tp*l g露點露點：T小小 T正常正常小液滴氣小液滴氣液平衡線液平衡線正常氣液平衡線正常氣液平衡線3.亞穩(wěn)定狀態(tài)和新相的生成亞穩(wěn)定狀態(tài)和新相的生成pi=p靜靜+p大氣壓大氣壓+p液體內部產(chǎn)生氣泡所需的溫度液體內部產(chǎn)生氣泡所需的溫度TiT正常正常，產(chǎn)生暴沸。，產(chǎn)生暴沸。ex:實驗中加熱為何加沸石，加晶種？鋁壺底為何做成波紋狀

15、實驗中加熱為何加沸石，加晶種？鋁壺底為何做成波紋狀？p大氣壓大氣壓 靜液壓靜液壓p靜靜 pi(2)kelwin公式對固體也適用。公式對固體也適用。p*飽飽和和蒸蒸氣氣壓壓T熔點熔點 lT小小 T大大三相平衡點三相平衡點小顆粒小顆粒 sg大 顆大 顆粒粒（3）分散度對熔點的影響和過冷現(xiàn)象）分散度對熔點的影響和過冷現(xiàn)象 一定壓力下，一定壓力下，低于低于正常熔點還不凝固的液體稱為正常熔點還不凝固的液體稱為過冷過冷液體。液體。（4）分散度對溶解度的影響及過飽和現(xiàn)象。）分散度對溶解度的影響及過飽和現(xiàn)象。綜上所述，由于小顆粒物質的表面特殊性，造成新相綜上所述，由于小顆粒物質的表面特殊性，造成新相難以生成，

16、從而形成四種不穩(wěn)定狀態(tài)（亞穩(wěn)態(tài)）。難以生成，從而形成四種不穩(wěn)定狀態(tài)（亞穩(wěn)態(tài)）。在一定壓力下，溶液濃度已超過飽和液體，但仍未析出在一定壓力下，溶液濃度已超過飽和液體，但仍未析出晶體的溶液晶體的溶液 稱為過飽和溶液。稱為過飽和溶液。小晶體為凸面小晶體為凸面,prp（蒸氣壓為氣液平衡時的壓力）（蒸氣壓為氣液平衡時的壓力）表明它從固相中逸出的傾向大，它的濃度大表明它從固相中逸出的傾向大，它的濃度大，它的溶解度，它的溶解度大，造成過飽和現(xiàn)象。大，造成過飽和現(xiàn)象。10.3 固體表面固體表面 固體或液體固體或液體表面的特征表面的特征：本節(jié)重點討論固體表面的吸附。本節(jié)重點討論固體表面的吸附。固體表面固體表面吸

17、附劑吸附劑被吸附的物質被吸附的物質吸附質吸附質 表面層的分子受力不平衡，存在過剩的不飽和力場，具表面層的分子受力不平衡，存在過剩的不飽和力場，具有自發(fā)吸附其它物質的能力有自發(fā)吸附其它物質的能力。在恒溫恒壓下，吸附使表面能下降在恒溫恒壓下，吸附使表面能下降，0 G因此，因此，吸附是自發(fā)過程吸附是自發(fā)過程。吸附類型：按吸附時作用力的性質分為物吸附類型：按吸附時作用力的性質分為物理吸附和化學吸附理吸附和化學吸附1.物理吸附與化學吸附物理吸附與化學吸附 物理吸附物理吸附 化學吸附化學吸附吸附作用力吸附作用力范德華力范德華力化學鍵力（多為共價鍵）化學鍵力（多為共價鍵）吸附層吸附層單層或多層單層或多層單層

18、單層吸附熱吸附熱H0，氣體凝結熱氣體凝結熱H0，化學反應，化學反應熱，熱，吸附選擇性吸附選擇性無無有有吸附可逆性吸附可逆性可逆可逆不可逆不可逆吸附速率吸附速率快，易達平衡快，易達平衡慢，不易達平衡慢，不易達平衡溫度溫度低溫（低溫（Tb）高溫（高溫（Tb）（1）基本術語：基本術語：吸附量（吸附量（）：當吸附平衡時，每克吸附劑吸附）：當吸附平衡時，每克吸附劑吸附的吸的吸 附質：附質：mnna mSTPVVa)(),(PTf 且：且：方程有三種形式：方程有三種形式：T一定，一定，=f（p）吸附吸附 等溫線等溫線（常用）（常用）p一定，一定，=f（T）吸附吸附等壓線等壓線 一定，一定，p=f（T）吸附

19、吸附等量線等量線2.等溫吸附等溫吸附 p達平衡時的吸附壓力；達平衡時的吸附壓力；P0該溫度下的吸附氣體的飽和蒸氣壓該溫度下的吸附氣體的飽和蒸氣壓 p/p*V10V1p/p*0Vp/p*101Vp/p*01p/p*V0 注：注：單層吸附；：單層吸附；、：平面上的多分子層吸附；：平面上的多分子層吸附；、：有毛細凝結時的多層吸附：有毛細凝結時的多層吸附 （2）.吸附等溫線吸附等溫線3.吸附經(jīng)驗式吸附經(jīng)驗式 對類型對類型I，F(xiàn)reundlich(弗羅因德利希弗羅因德利希)提出等溫吸提出等溫吸附經(jīng)驗式：附經(jīng)驗式：nakpV K、n為經(jīng)驗常數(shù)。為經(jīng)驗常數(shù)。一般：一般：0n1，適用于中壓范圍。，適用于中壓范

20、圍。（1）理論的四個假設：）理論的四個假設：、氣體在固體表面上單分子層吸附；、氣體在固體表面上單分子層吸附；、固體表面均勻（吸附熱為常數(shù)，與、固體表面均勻（吸附熱為常數(shù)，與無關）；無關）；、相鄰的吸附分子間無作用力；、相鄰的吸附分子間無作用力；、吸附和脫附呈動態(tài)平衡。、吸附和脫附呈動態(tài)平衡。=以被吸附質覆蓋的表面積以被吸附質覆蓋的表面積總表面積總表面積（2）等溫式的導出）等溫式的導出：覆蓋率覆蓋率p較低時，較低時，p,;p足夠高時，足夠高時，1。v脫脫=k吸吸N N:總的具有吸附能力的晶格位置數(shù)總的具有吸附能力的晶格位置數(shù) v吸吸=k吸吸(1-)pN4.單分子層吸附理論：單分子層吸附理論：la

21、ngmuir（蘭格繆爾）吸附等溫式（蘭格繆爾）吸附等溫式=(k吸/k脫)p 1+(k吸/k脫)p b p 1+b p 公式：公式：A(g)+M(表面表面)AM k1 k2此即此即Langmuir（蘭格繆爾）吸附等溫式（蘭格繆爾）吸附等溫式：式中式中:b 吸附系數(shù)或吸附平衡常數(shù)吸附系數(shù)或吸附平衡常數(shù)，與吸附劑、吸附質、，與吸附劑、吸附質、T有關。有關。b,吸附能力吸附能力。動態(tài)平衡時：動態(tài)平衡時：v吸吸=v脫脫 k吸吸(1-)pN=k吸吸N 討論：討論：（1）bpbpVVama1=Va/Vam pbVVVamama1111 由截距可求飽和吸附量由截距可求飽和吸附量Vam。mamasLaVVa 且

22、且：積。積。吸附質分子的截面吸附質分子的截面；吸附劑的比表面積吸附劑的比表面積式中：式中：msaa 任任知知其其一一，可可求求其其二二。與與msaa （2）當當p很低或吸附很弱（很低或吸附很弱（b很?。r，很小）時，bp1,Va=Vam,Va與與p無關。無關。6.吸附熱力學吸附熱力學5.BET公式（不講）公式（不講）吸附是自發(fā)過程，吸附是自發(fā)過程，0 GdpVdTSdG aaaa：對對吸吸附附相相dpVdTSdG ggg：對對氣氣相相g可以導出（與克克方程的導出方法相同）：可以導出（與克克方程的導出方法相同）：2lnRTHTpmadsn CHTTHmadsmads RT Papln 11R P

23、pln 21212積分式：積分式：即吸附放熱。即吸附放熱。所以，吸附熱所以，吸附熱氣體壓力氣體壓力相同吸附量，必需增大相同吸附量，必需增大由于溫度升高，要維持由于溫度升高，要維持,0 madsH 10.4液固界液固界面面本節(jié)討論液固界面上發(fā)生的潤濕與吸附現(xiàn)象。本節(jié)討論液固界面上發(fā)生的潤濕與吸附現(xiàn)象。潤濕潤濕固體的氣固界面被液固界面所取代的過程。固體的氣固界面被液固界面所取代的過程。1.接觸角與揚氏方程接觸角與揚氏方程 潤濕角（或接觸角）：潤濕角（或接觸角）：固液界面的水平線與氣液界面在固液界面的水平線與氣液界面在O點點 的切線之間的切線之間 的的夾角夾角。rl-grs-lrs-grs-lrs-

24、grl-grl-grs-lrs-g coslgslsg 揚氏方程揚氏方程2.潤濕現(xiàn)象潤濕現(xiàn)象潤濕潤濕：固體表面上原來的氣體被液體取代。接固體表面上原來的氣體被液體取代。接觸過程的觸過程的Gibbs函數(shù)降低，函數(shù)降低，G0。Gibbs函數(shù)降低越多，越易潤濕。函數(shù)降低越多，越易潤濕。固液液固氣aglgslsawA)(G 沾沾濕濕功功,0wGaa 噴施農(nóng)藥時是否有效地附著于葉片上，自動鋪展噴施農(nóng)藥時是否有效地附著于葉片上，自動鋪展?jié)櫇穹诸悾赫礉瘛⒔?、鋪展。潤濕分類：沾濕、浸濕、鋪展。?）沾濕（）沾濕（ahhensional wetting）（2）浸濕或浸漬潤濕（）浸濕或浸漬潤濕（immersio

25、nal wetting）0 iiwGigslsiwG氣固液液固浸濕功浸濕功（3）鋪展）鋪展or完全潤濕（完全潤濕（spreading wetting）gsgllssG gllsgssG 0 固固液液氣自動鋪展自動鋪展鋪展系數(shù)：鋪展系數(shù)：討論：討論：)1(cos glglgslsaG cosglgslsiG )1(cos glgsgllssG沾濕過程沾濕過程：浸浸濕過程：濕過程：鋪展過程：鋪展過程：將揚氏方程代入各將揚氏方程代入各 Gi表達式中可得：表達式中可得：沾濕過程自發(fā)進行。沾濕過程自發(fā)進行。時，時，oaG1800 侵濕過程自發(fā)進行。侵濕過程自發(fā)進行。時，時，oiG900 鋪展過程自發(fā)進行

26、。鋪展過程自發(fā)進行。或不存在或不存在時，時，00 sG注意：注意：1800(0)1(故故揚揚氏氏方方程程的的條條件件：成成立立。不不存存在在），揚揚氏氏方方程程不不不潤濕；不潤濕；潤濕；潤濕；,90,90)2(oo 3.固體自溶液中的吸附固體自溶液中的吸附對稀溶液中的單分子層吸附，可用下式進行計算：對稀溶液中的單分子層吸附，可用下式進行計算：弗弗羅羅因因德德利利希希等等溫溫式式）()1(nakcn 朗朗格格繆繆爾爾等等溫溫式式）(bc1bcn)2(am an吸附量。吸附量。溶液濃度；溶液濃度；經(jīng)驗常數(shù)；經(jīng)驗常數(shù)；an,cnk飽飽和和吸吸附附量量。吸吸附附系系數(shù)數(shù)；amn b 10.5溶液表面溶

27、液表面恒溫恒壓下，恒溫恒壓下，dT、PG=d(rA)=Ad +dA當當dA=0時，時，dT、PG=Ad 0 可自發(fā)進行（固體、液體）可自發(fā)進行（固體、液體）c 、表面惰性物質、表面惰性物質：無機鹽（：無機鹽（NaCl）、無機酸）、無機酸(H2SO4)、無機、無機堿堿(KOH)等等。、醇、酸、醛、酯、酮、醇、酸、醛、酯、酮、醚、醚等極性有機物等極性有機物。、8mol.dm-3以下的有機酸、以下的有機酸、有機胺鹽、磺酸鹽、苯酸鹽。習有機胺鹽、磺酸鹽、苯酸鹽。習慣稱為慣稱為表面活性物質或表面活性表面活性物質或表面活性劑劑。1.溶液表面的吸附現(xiàn)象溶液表面的吸附現(xiàn)象負吸附；負吸附；、正吸附。正吸附。dc

28、dRTc 在單位面積的在單位面積的表面層表面層中所含中所含溶質的物質的量溶質的物質的量與同量溶劑與同量溶劑在在本體本體中所中所 含含溶質的物質的量溶質的物質的量的差值，稱溶質的表面吸附的差值，稱溶質的表面吸附量或表面過剩。量或表面過剩。2.表面過剩與吉布斯吸附等溫式表面過剩與吉布斯吸附等溫式表面過剩與吸附量表面過剩與吸附量：吉布斯吸附等溫式：吉布斯吸附等溫式：稀溶液稀溶液c為溶液本體相濃度；為溶液本體相濃度；濃溶液濃溶液c用活度用活度a表示。表示。討論討論 當當T一定時，一定時，d/dc的正負決定了吸附類型。的正負決定了吸附類型。d /dc0，0，負吸附，表面惰性物質，負吸附，表面惰性物質，類

29、曲線；類曲線；d /dc0，0，正吸附，表面活性物質，正吸附，表面活性物質，、類曲線；類曲線；d /dc=0，=0，不再吸附，不再吸附，類曲線；類曲線；求求=？（？（=f（c）d/dc）dcdRTc (1)定義：能顯著降低液體的表面張力的一類物質。定義：能顯著降低液體的表面張力的一類物質。親水的極性集團親水的極性集團親油的長鏈非極性基團親油的長鏈非極性基團R(2)結構結構：(3)降低液體的表面張力的原因在吸附層的定向降低液體的表面張力的原因在吸附層的定向排列排列3.表面活性劑表面活性劑(a)極稀溶液極稀溶液 (b)較低濃度較低濃度 (c)吸附趨于飽和吸附趨于飽和吸附量吸附量 與濃度的關系與濃度

30、的關系 ckckc1應用：由應用：由求每個被吸附的表面活性物質分子的橫截面求每個被吸附的表面活性物質分子的橫截面As=1/(L)(L為阿伏加德羅常數(shù)為阿伏加德羅常數(shù))（4）臨界膠束濃度）臨界膠束濃度cmc.離子型：離子型：表面活性劑表面活性劑 非離子型：聚乙二醇類：聚氧乙烯醚、聚氧乙烯酯非離子型：聚乙二醇類：聚氧乙烯醚、聚氧乙烯酯陰離子型：如肥皂陰離子型：如肥皂RCOONa陽離子型陽離子型:胺鹽胺鹽兩性型：氨基酸型兩性型：氨基酸型R +RR+（5）分類：分類：3.表面活性劑表面活性劑4.表面活性劑簡介表面活性劑簡介（1）陰離子表面活性劑）陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉（十二烷基苯磺酸鈉（LA

31、S)：R12phSO3Na 去污力強，常用作洗滌劑、乳化劑去污力強，常用作洗滌劑、乳化劑 但刺激性較強，不易降解但刺激性較強，不易降解十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉鈉（十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉鈉（AES)：R12（C2H4O）nSO4Na 去污力強，常用作洗滌劑、乳化劑去污力強，常用作洗滌劑、乳化劑 刺激性較刺激性較LAS弱，較易降解弱，較易降解4.表面活性劑簡介表面活性劑簡介（2）陽離子表面活性劑）陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨（十六烷基三甲基溴化銨（1631)：R16N（CH3）4Br 起泡力、起泡力、去污力差去污力差 但其水溶液具有很強的殺菌能力，常用作消毒、但其水溶液具有很強的殺菌能力

32、，常用作消毒、滅菌劑；滅菌劑；吸附在固體表面的能力強。常用作礦物浮選劑、吸附在固體表面的能力強。常用作礦物浮選劑、植物柔軟劑、抗靜電劑，顏料分散劑等植物柔軟劑、抗靜電劑，顏料分散劑等 刺激性較強，價格較陰離子表面活性劑高刺激性較強，價格較陰離子表面活性劑高4.表面活性劑簡介表面活性劑簡介（3）非離子表面活性劑）非離子表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚（脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO或或OP系列系列)：RO（C2H4O）n H 性能良好的乳化劑、潤濕劑性能良好的乳化劑、潤濕劑烷基酚聚氧乙烯醚（烷基酚聚氧乙烯醚（TX系列系列)：R12ph（C2H4O）nH 性能穩(wěn)定，用途同性能穩(wěn)定，用途同AEO，但不易降解，毒

33、性較大但不易降解，毒性較大4.表面活性劑簡介表面活性劑簡介（3）非離子表面活性劑）非離子表面活性劑聚氧乙烯烷醇酰胺（聚氧乙烯烷醇酰胺（6501)：RCONH（C2H4O）n H 穩(wěn)定性好，與陰離子表面活性劑復合穩(wěn)定性好，與陰離子表面活性劑復合具有良好的起泡性、去污性具有良好的起泡性、去污性 常用作穩(wěn)泡劑、乳化劑、防銹劑常用作穩(wěn)泡劑、乳化劑、防銹劑4.表面活性劑簡介表面活性劑簡介（3）非離子表面活性劑）非離子表面活性劑Span系列：系列：Span20、Span40、Span60、Span80毒性低，油溶性乳化劑（食品）毒性低，油溶性乳化劑（食品）TUWEEN系列：系列：TW20、TW40、TW60、TW80毒性低，水溶性乳化劑（食品）毒性低，水溶性乳化劑（食品）4.表面活性劑簡介表面活性劑簡介（4）兩性表面活性劑）兩性表面活性劑K12：具有較強的去污力、柔軟性能和抗靜電性具有較強的去污力、柔軟性能和抗靜電性能，刺激性較陰離子表面活性劑弱。能，刺激性較陰離子表面活性劑弱。常用于中高檔洗發(fā)水、洗面奶、嬰兒洗滌常用于中高檔洗發(fā)水、洗面奶、嬰兒洗滌用品。用品。