《物理化學(xué)：第八章表面現(xiàn)象》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理化學(xué)：第八章表面現(xiàn)象（54頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第八章第八章 界面現(xiàn)象界面現(xiàn)象 引言：引言：相的概念，相的概念，界面、界面、表面表面 分散度分散度 a aS S=A=AS S/V /V 單位：單位：m m-1-1 比表面積比表面積 a aS S=A=AS S/m /m 單位：單位：m m2 2kgkg-1-1 一、表面吉布斯函數(shù)一、表面吉布斯函數(shù)第一節(jié)表面吉布斯函數(shù)和表面張力第一節(jié)表面吉布斯函數(shù)和表面張力 圖1界面層分子與體相 分子所受的作用力不同液體蒸氣F0f=0在在T、P一定，可逆條件下，增加一定，可逆條件下，增加dA表面積，則有：表面積，則有：dGTP=W，=dA比表面吉布斯函數(shù)比表面吉布斯函數(shù)()TPGA物理意義：恒溫恒壓可逆地增加

2、一個單位物理意義：恒溫恒壓可逆地增加一個單位表面積所引起系統(tǒng)吉布斯自由能的增量。表面積所引起系統(tǒng)吉布斯自由能的增量。單位：單位：Jm-2 表面張力和比表面吉布斯函數(shù)，雖然概念、單表面張力和比表面吉布斯函數(shù)，雖然概念、單位不同，但具有相同的數(shù)值和量綱。位不同，但具有相同的數(shù)值和量綱。二、液體的表面張力二、液體的表面張力 F=r2L =F/2L定義：表面單位長度上與表面相切的緊縮定義：表面單位長度上與表面相切的緊縮力叫表面張力，用力叫表面張力，用表示表示。單位：。單位：NmNm-1-1Wr=Fdx=r2Ldx =rdA=dG所以所以 =F/2L Jm-2=Nmm-2=Nm-1()TPGAFdxL再

3、看一個實驗，把一個系有細(xì)線圏的金屬絲環(huán)在再看一個實驗，把一個系有細(xì)線圏的金屬絲環(huán)在肥皂液中浸一下，使環(huán)中形成一層液膜，細(xì)線圏肥皂液中浸一下，使環(huán)中形成一層液膜，細(xì)線圏可以在液膜上游動，如圖可以在液膜上游動，如圖 三、表面熱力學(xué)基本方程三、表面熱力學(xué)基本方程 以前在討論熱力學(xué)基本方程式時，都假設(shè)只有以前在討論熱力學(xué)基本方程式時，都假設(shè)只有體積功體積功.現(xiàn)在考慮到表面功時，熱力學(xué)基本方程式現(xiàn)在考慮到表面功時，熱力學(xué)基本方程式中應(yīng)增加中應(yīng)增加rdA 一項。一項。G=G(T,p,nB,nC,，A)dAAGdnnGdppGdTTGdGnpTBnpTBnTnpBC,)()()()(式中,()T p nGA

4、稱為比表面吉布斯函數(shù)比表面吉布斯函數(shù) TPnTVnSVnSpnGAUHAAAA由以上關(guān)系式可得經(jīng)熱力學(xué)推導(dǎo)由以上關(guān)系式可得經(jīng)熱力學(xué)推導(dǎo) dG=-SdT Vdp+rdA +B BdnB同理：dU=TdS -pdV+rdA +B BdnB dH=TdS Vdp+rdA +B BdnB dA=-SdT -pdV+rdA +B BdnB上面四個關(guān)系式稱為熱力學(xué)基本方程式上面四個關(guān)系式稱為熱力學(xué)基本方程式四、影響界面張力的因素：四、影響界面張力的因素：1 1）物質(zhì)的種類）物質(zhì)的種類 （金屬鍵）（金屬鍵）（離子鍵）（離子鍵）（極性）（極性）（非極性）（非極性）見見P P466466 表表10.1.110.

5、1.1、10.1.210.1.2 2 2）溫度的影響）溫度的影響 T T，見見 P P468468 表表10.1.410.1.4 3 3）共存另一相的影響）共存另一相的影響 （s-s）（s-l）（l-l）見見P P467467 表表10.1.310.1.34 4）壓力的影響）壓力的影響 （復(fù)雜）（復(fù)雜）一般一般P P，五、分散度五、分散度 比表面積越大，分散度越大，比表面積越大，分散度越大，越大，表面吉氏越大，表面吉氏函數(shù)越大，系統(tǒng)越不穩(wěn)定函數(shù)越大，系統(tǒng)越不穩(wěn)定例：例：20時，水的時，水的=0.073Jm-2。20時，時，1g水若水若形成一個球滴，表面積是形成一個球滴，表面積是4.8410-4

6、m2。當(dāng)將其分散。當(dāng)將其分散成半徑成半徑10-9m的小水滴的小水滴,約約2.41020個小水滴個小水滴。問表問表面吉氏函數(shù)增加多少？面吉氏函數(shù)增加多少？解：解：小水滴的表面積為：小水滴的表面積為：A=43.14（10-9）22.41020=3000m2 dG=0.073（3000-4.8410-4）J=219 J第二節(jié)第二節(jié) 彎曲液面的一些現(xiàn)象彎曲液面的一些現(xiàn)象1、彎曲液面下的附加壓力彎曲液面下的附加壓力由于表面現(xiàn)象的存在，任何液體表面都有盡量由于表面現(xiàn)象的存在，任何液體表面都有盡量縮小表面積的趨勢，彎曲的液面就會產(chǎn)生附加壓縮小表面積的趨勢，彎曲的液面就會產(chǎn)生附加壓力。力。P=Pl-Pgrpl

7、pgrppgpgplplpP=Pg-PlPl=Pg經(jīng)推導(dǎo)得：經(jīng)推導(dǎo)得：（拉普拉斯公式）（拉普拉斯公式）分析：分析：1）P P 2）P1/r r P 凸面，凸面，P0 附加壓力的方向指向液體附加壓力的方向指向液體 凹面，凹面，P0 附加壓力的方向指向氣體附加壓力的方向指向氣體 （P的方向總是指向曲率中心的方向總是指向曲率中心）平面，平面，r=P=0注注:對于氣泡對于氣泡 p=4/r2pr 2、蒸汽壓與曲率半徑、蒸汽壓與曲率半徑對于小液滴，蒸汽壓與小液滴半徑有關(guān)，經(jīng)對于小液滴，蒸汽壓與小液滴半徑有關(guān)，經(jīng)熱力學(xué)推導(dǎo)：熱力學(xué)推導(dǎo)：開爾文公式開爾文公式022lnmrVpMpRTrRTrr越小，越小，越大

8、，越大，pr越大。見越大。見P472表表10.2.1 對于凸液面（液滴），對于凸液面（液滴），r 0，pr p0，即液滴的，即液滴的蒸氣壓大于平面液體的蒸氣壓，且蒸氣壓大于平面液體的蒸氣壓，且r 越小，其飽和蒸氣壓越小，其飽和蒸氣壓越大；越大；對于凹液面（氣泡），對于凹液面（氣泡），r 0，pr p0，即氣泡內(nèi)的，即氣泡內(nèi)的蒸氣壓小于平面液體的蒸氣壓，且蒸氣壓小于平面液體的蒸氣壓，且 r 越小，其飽和蒸氣壓越小，其飽和蒸氣壓越小。越小。3 3、毛細(xì)現(xiàn)象、毛細(xì)現(xiàn)象 2 coshR g90，cos0h090，cos0h0圖圖毛細(xì)管現(xiàn)象毛細(xì)管現(xiàn)象(a)液體在毛細(xì)管中上升h(b)液體在毛細(xì)管中下降hR

9、r4、微小晶體的溶解度、微小晶體的溶解度可見，顆粒越小，溶解度越大。可見，顆粒越小，溶解度越大。式中式中cr和和c0分別為微小晶體和普通晶體的溶解度。分別為微小晶體和普通晶體的溶解度。rRTMccr2ln05 5、亞穩(wěn)狀態(tài)和新相形成、亞穩(wěn)狀態(tài)和新相形成（1 1）過飽和蒸氣）過飽和蒸氣（2 2）過熱液體）過熱液體（3 3）過冷液體）過冷液體（4 4）過飽和溶液）過飽和溶液思考題：思考題：1、已知水在兩塊玻璃板間形成凹液面，而在兩塊石蠟板、已知水在兩塊玻璃板間形成凹液面，而在兩塊石蠟板間形成凸液面。試解釋為什么兩塊玻璃板間放一點水后很間形成凸液面。試解釋為什么兩塊玻璃板間放一點水后很難拉開，而兩塊

10、石蠟板間放一點水后很容易拉開？難拉開，而兩塊石蠟板間放一點水后很容易拉開？2、在一玻璃管兩端各有一大小不等的肥皂泡。當(dāng)開啟活、在一玻璃管兩端各有一大小不等的肥皂泡。當(dāng)開啟活塞使兩泡相通，試問兩泡的體積將如何變化？為什么？塞使兩泡相通，試問兩泡的體積將如何變化？為什么？3、在毛細(xì)管里裝入潤濕性的液體，當(dāng)毛細(xì)管的一端被加、在毛細(xì)管里裝入潤濕性的液體，當(dāng)毛細(xì)管的一端被加熱時，則管內(nèi)的潤濕液體將向哪個方向移動？熱時，則管內(nèi)的潤濕液體將向哪個方向移動？4、將玻璃毛細(xì)管一端彎曲，另一端插入水中后，水面上、將玻璃毛細(xì)管一端彎曲，另一端插入水中后，水面上升超過升超過h時，水是否能從彎曲端不斷流出？時，水是否能

11、從彎曲端不斷流出？作業(yè)：作業(yè)：P50310.2，10.3，10.5第三節(jié)第三節(jié) 氣固表面上的吸附現(xiàn)象氣固表面上的吸附現(xiàn)象1、吸附定義、吸附定義:氣體分子在固體表面相對濃集的現(xiàn)象叫氣體分子在固體表面相對濃集的現(xiàn)象叫 吸附劑：吸附劑：固體固體；吸附質(zhì)：；吸附質(zhì)：氣體氣體2、吸附類型、吸附類型 物理吸附物理吸附 化學(xué)吸附化學(xué)吸附 吸附力吸附力 范得華力范得華力 化學(xué)鍵化學(xué)鍵吸附選擇性吸附選擇性 無選擇性無選擇性 有選擇性有選擇性 吸附分子層吸附分子層可單分子層，可雙可單分子層，可雙分子層分子層只有單分子只有單分子層 吸附熱吸附熱較小，接近氣體的較小，接近氣體的凝固熱。放熱凝固熱。放熱較大，接近化學(xué)反

12、較大，接近化學(xué)反應(yīng)熱。放熱應(yīng)熱。放熱 吸附速度吸附速度較快，受溫度影響較快，受溫度影響小，易達(dá)平衡，較小，易達(dá)平衡，較易脫附易脫附較慢，升溫速度加較慢，升溫速度加快，不易達(dá)平衡，快，不易達(dá)平衡，較難脫附較難脫附3、吸附平衡、吸附平衡 吸吸 脫脫 吸附量吸附量 na=n/m （mol.kg-1）Va=V/m （m3kg-1）4、吸附曲線吸附曲線 吸附等溫線（五種類型）吸附等溫線（五種類型）吸附等壓線吸附等壓線 吸附等量線吸附等量線幾種不同吸附等溫線幾種不同吸附等溫線吸附等溫線（五種類型）吸附等溫線（五種類型）吸附等壓線吸附等壓線(b)吸附等壓線吸附等壓線(c)吸附等量線吸附等量線p1 p2 p3

13、VTpTV1 V2 V35、朗格繆爾吸附等溫式、朗格繆爾吸附等溫式基本假設(shè)：（基本假設(shè)：（1）氣固表面上為單分子吸附；）氣固表面上為單分子吸附；（2）固體表面均勻，吸附熱為常數(shù)；）固體表面均勻，吸附熱為常數(shù)；（3）被吸附分子間無作用力；）被吸附分子間無作用力；（4）吸附平衡是動態(tài)平衡；）吸附平衡是動態(tài)平衡；A（g）+M（S）AM令：覆蓋度令：覆蓋度 已被吸附質(zhì)覆蓋的固體表面積固體總表面積11kk空白度空白度=1-吸吸=k1（1-）P 脫脫=k-1達(dá)到吸附平衡時：達(dá)到吸附平衡時：吸吸=脫脫 k1（1-）P=k-1=111k pkk p1bpbp 朗格繆爾吸附等溫式朗格繆爾吸附等溫式11kbk吸附

14、常數(shù)吸附常數(shù)T，b分析不同壓力時，覆蓋度分析不同壓力時，覆蓋度的情況。的情況。（三種情況）（三種情況）朗格繆爾吸附等溫式的另外表達(dá)式：朗格繆爾吸附等溫式的另外表達(dá)式：以平衡吸附量以平衡吸附量Va和飽和吸附量和飽和吸附量Vma表示：表示：=Va/Vm 即即 變形變形 1aambpVVbp以以1/Va對對1/p作圖，應(yīng)得一條直線，斜率作圖，應(yīng)得一條直線，斜率=1/Vm截距截距=1/（V Vm mb b）。）。1111.aaammpVVV b方程式還可改寫為方程式還可改寫為:1 mmppVVaV以以p/V對對p作圖作圖,可求可求Vmax 和和a.pp/V以比表面積以比表面積as與每個被吸附分子的截面

15、與每個被吸附分子的截面積積am表示表示 V0：1mol氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積例題：例題：P482 10.3.10amsmVaLaV6、弗羅因德利希等溫式、弗羅因德利希等溫式根據(jù)根據(jù)實驗結(jié)果實驗結(jié)果得到的得到的經(jīng)驗式經(jīng)驗式 Va=kpnk：經(jīng)驗常數(shù)，單位壓力時的吸附量，：經(jīng)驗常數(shù)，單位壓力時的吸附量，T，k；n：經(jīng)驗常數(shù)，一般：經(jīng)驗常數(shù)，一般01之間之間 取對數(shù)得：取對數(shù)得：使用范圍：中壓使用范圍：中壓lglglgaVknp7、多分子層吸附公式、多分子層吸附公式BET公式公式要點：要點：a、氣固表面上為多分子層吸附；、氣固表面上為多分子層吸附；b、上下層分子間有作用力，同層分子

16、間、上下層分子間有作用力，同層分子間無作用力；無作用力；c、固體表面均勻，除第一層吸附熱外，、固體表面均勻，除第一層吸附熱外，以上各層吸附熱相等；以上各層吸附熱相等；經(jīng)推導(dǎo)：經(jīng)推導(dǎo)：(/)(1/)1(1)/aamc p pVVp pcp p11()aammpcpV c pVppV變形：變形：BET公式公式若以若以*()appVppp對作圖，得直線從斜率上求從斜率上求吸附常數(shù)吸附常數(shù) c c 從截距上求從截距上求飽和吸附量飽和吸附量V Vm m8、吸附熱、吸附熱 吸附熱的定義：吸附熱的定義：在吸附過程中的熱效應(yīng)稱為吸附熱。在吸附過程中的熱效應(yīng)稱為吸附熱。物理吸附過程的熱效應(yīng)相當(dāng)于氣體凝聚熱，物理

17、吸附過程的熱效應(yīng)相當(dāng)于氣體凝聚熱，很小；化學(xué)吸附過程的熱效應(yīng)相當(dāng)于化學(xué)鍵很?。换瘜W(xué)吸附過程的熱效應(yīng)相當(dāng)于化學(xué)鍵能，比較大。能，比較大。固體在等溫、等壓下吸附氣體是一個自發(fā)固體在等溫、等壓下吸附氣體是一個自發(fā)過程，過程，G0，氣體從三維運動變成吸附態(tài)的氣體從三維運動變成吸附態(tài)的二維運動，熵減少，二維運動，熵減少，S0，H=G+TS，H0。吸附是放熱過程，吸附是放熱過程，2vapmvapmvapmmgPdPRTdTTVRTTP克拉佩龍克拉佩龍-克勞修斯方程克勞修斯方程221211 2lnln()lnmmmHdPdTRTPCPRTTTPPRTT lnp-1/Tlnp-1/T作圖呈直線作圖呈直線斜率可

18、求吸附熱斜率可求吸附熱HH 1、第四節(jié)第四節(jié) 液液-固界面現(xiàn)象固界面現(xiàn)象 1 、潤濕現(xiàn)象、潤濕現(xiàn)象 潤濕：固體表面上的氣體被液體取代的過程。潤濕：固體表面上的氣體被液體取代的過程。潤濕過程是潤濕過程是G0的過程，分三類：的過程，分三類：(1）沾濕：）沾濕：g-s、g-l界面被界面被l-s界面界面部分部分取代的過程；取代的過程；G=l-s-l-g-s-g 若自發(fā)，則若自發(fā)，則 G0 (2）浸濕：浸濕：g-s界面界面完全完全被被l-s界面取代；界面取代；G=l-s-s-g0 (3)鋪展：鋪展：l-s界面取代界面取代g-s界面，同時對液體增大界面，同時對液體增大g-l界面。界面。G=l-s+l-g-

19、s-g0 若液滴在固體上不能鋪展，則若液滴在固體上不能鋪展，則G0 鋪展系數(shù)鋪展系數(shù) S=-G 單位：單位：Jm-22、接觸角和楊氏（、接觸角和楊氏（Young T）公式）公式接觸角接觸角的概念。各界面張力處于平衡時，存的概念。各界面張力處于平衡時，存在下列關(guān)系：在下列關(guān)系：s-g=l-s+l-gcos （楊氏公式）（楊氏公式）OOrg-lrg-lrSgrl-srSgrl-s當(dāng)當(dāng)=0時，時，cos=1，s-g=l-s+l-g 完全潤濕完全潤濕當(dāng)當(dāng)=180時，時，cos=-1，s-g=l-s-l-g 完全不潤濕完全不潤濕 將楊氏公式代入各潤濕過程：若可自發(fā)（將楊氏公式代入各潤濕過程：若可自發(fā)（G

20、0）沾濕過程沾濕過程G=l-s-l-g-s-g=-l-g（cos+1）180（不潤濕）（不潤濕）浸濕過程：浸濕過程：G=l-s-s-g=-l-gcos 90（可潤濕）（可潤濕）鋪展過程：鋪展過程：G=ls+l-s=-l（cos-1）=0 （完全潤濕）（完全潤濕）根據(jù)楊氏公式可直觀判斷潤濕情況。根據(jù)楊氏公式可直觀判斷潤濕情況。T、P定時：定時：（1）當(dāng)）當(dāng)90時，時，cos 0，s-gl-sG=l-s-s-g0，該過程為該過程為潤濕。潤濕。（2）當(dāng)當(dāng)90時，時，cos 0，s-gl-sG=l-s-s-g0，該過程為該過程為不潤濕。不潤濕。（3）當(dāng)當(dāng)=90時，時，cos=0，s-g=l-sG=l-

21、s-s-g=0，該過程為該過程為潤濕的分界線。潤濕的分界線。思考題思考題1 1、氣固表面吸附分哪幾種類型？、氣固表面吸附分哪幾種類型？請指出這兩種吸附的區(qū)別。請指出這兩種吸附的區(qū)別。2 2、對于朗格繆爾吸附等溫式，下列最重要的基本、對于朗格繆爾吸附等溫式，下列最重要的基本假設(shè)是；假設(shè)是；A A、氣體是在低壓下的；、氣體是在低壓下的；B B、固體表面是不均勻的；固體表面是不均勻的；C C、吸附是單分子層的；、吸附是單分子層的；D D、吸附是多分子層的；、吸附是多分子層的；作業(yè)：作業(yè)：P P503 503 10.110.1，10.810.8，10.910.9，10.1210.12 第五節(jié)第五節(jié) 溶

22、液的表面吸附溶液的表面吸附一、溶液的表面吸附現(xiàn)象一、溶液的表面吸附現(xiàn)象1、定義：、定義：溶質(zhì)在表面層的濃度與本體溶液的濃度溶質(zhì)在表面層的濃度與本體溶液的濃度不同的現(xiàn)象叫溶液的表面吸附。不同的現(xiàn)象叫溶液的表面吸附。C表表C本本2、類型：、類型：正吸附：正吸附：C表表C本本負(fù)吸附：負(fù)吸附：C表表C本本、負(fù)吸附，酸、堿、鹽、負(fù)吸附，酸、堿、鹽、無機物；無機物；、正吸附，小分子有機物；、正吸附，小分子有機物；、正吸附，大分子有機物、正吸附，大分子有機物（硬酯酸鈉，苯磺酸鈉）叫：（硬酯酸鈉，苯磺酸鈉）叫：表面活性物質(zhì)。表面活性物質(zhì)。3、吉布斯吸附等溫線、吉布斯吸附等溫線吸附量的定義：吸附量的定義：單位面

23、積的表面層中，所含溶質(zhì)的物質(zhì)單位面積的表面層中，所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量的量與本體溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量的差值。與本體溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量的差值。經(jīng)熱力學(xué)推導(dǎo)：經(jīng)熱力學(xué)推導(dǎo)：c dRT dc 0，0 正吸附；正吸附；0，0 負(fù)吸附；負(fù)吸附；的求法：的求法：1）由）由C曲線切線的斜率上求得；曲線切線的斜率上求得；2）由）由C經(jīng)驗式求導(dǎo)；經(jīng)驗式求導(dǎo)；ddcddcddc例題：有機酸同系物的經(jīng)驗式如下：例題：有機酸同系物的經(jīng)驗式如下：試求該物質(zhì)的表面吸附量。試求該物質(zhì)的表面吸附量。*溶劑的表面張力。溶劑的表面張力。ln 1cba*cbckRT abac 推導(dǎo)得：推導(dǎo)得：表面活性物質(zhì)在表面上的吸附與氣固表面吸附類似

24、，表面活性物質(zhì)在表面上的吸附與氣固表面吸附類似，可用朗格繆爾吸附等溫式表示。可用朗格繆爾吸附等溫式表示。1kckc 每個被吸附的表面活性物質(zhì)的橫截面每個被吸附的表面活性物質(zhì)的橫截面1maL相應(yīng)的吸附等溫式可用經(jīng)驗公式表示相應(yīng)的吸附等溫式可用經(jīng)驗公式表示如下：如下：=Kc二、表面活性物質(zhì)二、表面活性物質(zhì) 1、表面活性物質(zhì)分類：、表面活性物質(zhì)分類：兩類：離子型兩類：離子型 （三種）非離子型（三種）非離子型 表面活性劑表面活性劑離子型表面活性劑兩性表面活性劑兩性表面活性劑陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑如肥皂 RCOONa如胺鹽 C18H37NH3+Cl-如氨基酸型R

25、-NH-CH2COOH非離子型表面活性 如聚乙二醇類 HOCOH2CH2OCH2nCH2OH2、一般表面活性劑分子都是由親水性的極性基團(tuán)一般表面活性劑分子都是由親水性的極性基團(tuán)(親水基親水基)和憎水和憎水(親油親油)性的非極性基團(tuán)兩部分所構(gòu)成，性的非極性基團(tuán)兩部分所構(gòu)成，如圖所示。如圖所示。油酸表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征油酸表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征COO-CH3(CH2)7=CH(CH2)7H+3、表面活性物質(zhì)性質(zhì)：表面活性物質(zhì)性質(zhì)：1）在溶液表面相對濃集，定向排列；）在溶液表面相對濃集，定向排列；2）表面活性物質(zhì)的濃度較大時，在溶液內(nèi)部）表面活性物質(zhì)的濃度較大時，在溶液內(nèi)部形成各種膠束（形成各種膠束（

26、締合膠體締合膠體或膠束）膠束）。表面活性物質(zhì)的分子在溶液本體及表面層中的分布表面活性物質(zhì)的分子在溶液本體及表面層中的分布(a)稀溶液(b)開始形成膠束的溶液(c)大于臨界膠束的溶液小型小型膠束膠束球狀球狀膠團(tuán)膠團(tuán)單分子膜單分子膜4)當(dāng)表面活性物質(zhì)超過臨界膠束濃度時，其許多當(dāng)表面活性物質(zhì)超過臨界膠束濃度時，其許多性質(zhì)都發(fā)生突變。性質(zhì)都發(fā)生突變。各種締合膠束的形狀各種締合膠束的形狀球狀層狀棒狀臨界膠束濃度臨界膠束濃度C.M.C：形成一定形狀膠束所需表面活性物質(zhì)：形成一定形狀膠束所需表面活性物質(zhì)的最低濃度。的最低濃度。一般c.m.c：0.01-0.001 moldm-3 5）HLB值：值：代表表面活

27、性物質(zhì)親水親油平衡。代表表面活性物質(zhì)親水親油平衡。HLB值越大，親水性越強。值越大，親水性越強。HLB在在2-6時：油包水型；時：油包水型；HLB在在12-18時：水包油型；時：水包油型；(P500表表10.5.3）三、表面活性物質(zhì)的作用三、表面活性物質(zhì)的作用 （1）去污作用）去污作用 （2）乳化作用）乳化作用 （3）助磨作用）助磨作用 （4）增溶作用：由于加入表面活性物質(zhì)而使非極）增溶作用：由于加入表面活性物質(zhì)而使非極性物質(zhì)在水中的溶解度增大的現(xiàn)象。性物質(zhì)在水中的溶解度增大的現(xiàn)象。注意：注意：增溶和溶解的區(qū)別增溶和溶解的區(qū)別第九章第九章 復(fù)習(xí)小結(jié)復(fù)習(xí)小結(jié)一、大綱主要內(nèi)容一、大綱主要內(nèi)容：1

28、1、理解表面張力及表面吉布斯函數(shù)的概念及其與接觸角、潤、理解表面張力及表面吉布斯函數(shù)的概念及其與接觸角、潤濕、鋪展的聯(lián)系。濕、鋪展的聯(lián)系。2 2、理解拉普拉斯公式及開爾文公式并會應(yīng)用。了解亞穩(wěn)狀態(tài)、理解拉普拉斯公式及開爾文公式并會應(yīng)用。了解亞穩(wěn)狀態(tài)與新相生成的關(guān)系，與新相生成的關(guān)系，3 3、理解溶液界面的吸附及表面活性物質(zhì)的作用，理解吉布斯、理解溶液界面的吸附及表面活性物質(zhì)的作用，理解吉布斯吸附公式的含義并會應(yīng)用，吸附公式的含義并會應(yīng)用，4 4、理解物理吸附與化學(xué)吸附的含義和區(qū)別，掌握蘭格繆爾單、理解物理吸附與化學(xué)吸附的含義和區(qū)別，掌握蘭格繆爾單分子層吸附理論和吸附等溫式。分子層吸附理論和吸附

29、等溫式。5 5、了解、了解BETBET多分子層吸附理論和吸附等溫式。多分子層吸附理論和吸附等溫式。重點：重點：1 1、掌握表面吉布斯函數(shù)、表面張力、附加壓力、掌握表面吉布斯函數(shù)、表面張力、附加壓力、表面吸表面吸附和表面活性物質(zhì)等的概念；附和表面活性物質(zhì)等的概念；2 2、朗格繆爾單分子吸附理論和吸附等溫式。、朗格繆爾單分子吸附理論和吸附等溫式。二、基本概念二、基本概念表面張力、表面吉布斯函數(shù)、彎曲液面下的附加壓力、表面張力、表面吉布斯函數(shù)、彎曲液面下的附加壓力、氣固表面上的吸附、氣固表面上的吸附、物理吸附和化學(xué)吸附、吸附平衡、吸附量、潤濕現(xiàn)象、物理吸附和化學(xué)吸附、吸附平衡、吸附量、潤濕現(xiàn)象、溶液

30、的表面吸附溶液的表面吸附表面活性物質(zhì)、表面活性物質(zhì)性質(zhì)和作用表面活性物質(zhì)、表面活性物質(zhì)性質(zhì)和作用 三、基本公式三、基本公式1、比表面吉布斯函數(shù)、比表面吉布斯函數(shù)2、表面張力：、表面張力：=F/2L3、附加壓力：、附加壓力：P=2/r4、開爾文公式：、開爾文公式：()TPGA02lnrpMpR Tr5、朗格繆爾吸附等溫式：朗格繆爾吸附等溫式：6、楊氏公式：楊氏公式：s-g=l-s+l-gcos 7、吉布斯吸附等溫吉布斯吸附等溫：1bpbpc dRT dc 三、思考題三、思考題1、比表面吉布斯函數(shù)和表面張力具有那些異同點？、比表面吉布斯函數(shù)和表面張力具有那些異同點？2、純液體、固體和溶液，它們各采

31、用什么方法來降低、純液體、固體和溶液，它們各采用什么方法來降低表面能以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)？這種現(xiàn)象在日常生活中有何應(yīng)用表面能以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)？這種現(xiàn)象在日常生活中有何應(yīng)用？3、為什么泉水、井水都有較大的表面張力？將泉水小、為什么泉水、井水都有較大的表面張力？將泉水小心注入干燥的杯子，泉水會高出杯面，若加一滴肥皂液將心注入干燥的杯子，泉水會高出杯面，若加一滴肥皂液將會發(fā)生什么現(xiàn)象？會發(fā)生什么現(xiàn)象？4、把大小不等的液滴封在一玻璃罩內(nèi)，隔相當(dāng)長時間、把大小不等的液滴封在一玻璃罩內(nèi)，隔相當(dāng)長時間后，估計會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？后，估計會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？5、液體表面層中的分子受到的作用力的方向指、液體表面層中的分子受到的

32、作用力的方向指向（向（）；液體表面張力的方向總是指向（）；液體表面張力的方向總是指向（）；彎曲液面的附加壓力的方向總是指向（；彎曲液面的附加壓力的方向總是指向（）；）；6 6、在一定、在一定T、P下，當(dāng)潤濕角下，當(dāng)潤濕角（）時，液體）時，液體對固體表面不能潤濕；當(dāng)潤濕角對固體表面不能潤濕；當(dāng)潤濕角（）時，液）時，液體對固體表面完全潤濕；體對固體表面完全潤濕；7 7、在毛細(xì)管里裝入潤濕性的液體，當(dāng)毛細(xì)管的一端被、在毛細(xì)管里裝入潤濕性的液體，當(dāng)毛細(xì)管的一端被加熱時，則管內(nèi)的潤濕液體將向哪個方向移動？加熱時，則管內(nèi)的潤濕液體將向哪個方向移動？)1ln(bca計算題：1、19 時，丁酸水溶液的表面張力可表示為，其中*為純水的表面張力，a，b為常數(shù) （）試求表面吸附量與的關(guān)系式。（）若已知a=0.0131 Nm-1，b=19.62 mol dm3，試計算0.200 moldm-3 時的表面吸附量bcabdcd1bccRTabbcabRTcdcdRTc11bccRTab133311311dmmol200.0dmmol62.191dmmol200.0K15.292molKJ314.8dmmol62.19mN0131.0解：（1）=.3010-6 molm-2 （2）作業(yè)：作業(yè)：P505 10.15；10.16；10.17