表面现象总结

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1、第9章表面现象和胶体化学1基本概念1.1界面和表面不同物质或同种物质的密切接触的两个相之间的过渡区叫界面，如液态水和冰的接触面，水蒸气和玻璃的接触面等等。表面是指固体对真空或固体和液体物质与其自身的蒸气相接触的面。显然，表面包括在界面的概念之内，但通常并没严格区别两者，“表面”和“界面”互相通用。1.2表面能、表面函数和表面功表面上的物质微粒比他们处于体相内部时多出的能量叫表面能或总表面能。由于表面的变化通常在等温等压条件下进行，因此这时的表面能实际上就是表面吉布斯函数。在等温等压下且组成不变的条件下以可逆方式增加体系

2、的表面积时所做的非体积功叫表面功，它在量值上等于表面吉布斯函数。 1.03表面张力（比表面能）简单的说，表面张力就是单位面积上的表面能量，即比表面能，因为它与力有相同的量纲，故叫表面张力。实际上，表面张力是表面层的分子垂直作用在单位长度的线段或边界上且与表面平行或相切的收缩力。1.04附加压力弯曲液面下的附加压力是指液面内部承受的压力与外界压力之差，其方向指向曲面球心。1.5铺展和铺展系数某一种液滴在另一种不相溶的液体表面上自行展开形成一层液膜的现象叫铺展，也叫展开。铺展系数就是某液滴B在液体A的表面上铺展时比表面吉布

3、斯函数的变化值，常用符号为SB/A1.6湿润凡是液体沾湿在固体表面上的现象都叫润湿，其中又分为铺展润湿（液体在固体表面上完全展开），沾湿湿润（液体在固体表面形成平凹透镜）和浸没湿润（固体完全浸渍在液体中），三种湿润程度的差别是：浸没湿润〉铺展湿润〉沾湿湿润 1.7沾湿功和湿润功在定温定压下，将单位面积的固-液界面分开时外界所做的可逆功叫沾湿功。这一概念对完全不相溶的两种液体间的界面也适用。结合功是指定温定压下，将单位面积的液柱拉开时外界所做的可逆功，又叫内聚功。它是同种分子相互吸引能力的量度。 1.08接触角液体在固体

4、表面达到平衡时，过三相接触点的切线与固-液界面所夹的最大角叫平衡接触角或润湿角，常用符号θ。例如，1.09表面活性物质（表面活性剂）由亲水的极性基团和亲油的非极性基团组成的能显著降低表面张力的物质叫表面活性物质，又叫表面活性剂，它分离子型和非离子型两大类型，其中离子型表面活性剂又分阴离子型、阳离子型、和两性型三种。1.10增溶作用在一种溶剂中加入表面活性物质后，能明显增加原来不溶或微溶于该溶剂的物质的溶解度，这种现象叫增溶作用。如苯不溶于水，加入肥皂后，苯的溶解度大大增加。增溶不同于真正的溶解，主要是促进胶束形成。这种

5、体系是热力学稳定体系。1.11乳化作用两种互不相溶的液体，其中一种以极小的液滴均匀分散到另一种液体里的过程叫乳化作用，这种系统叫乳状液，它是热力学不稳定体系。 1.12洗涤作用用表面活性剂（加机械作用）将固体表面的外来物质去掉的过程叫洗涤作用。表面活性剂在这里具体起润湿、乳化、增溶和起泡等综合作用。1.13吸附作用—物理吸附和化学吸附固体和液体表面对气体或溶质的吸着现象叫吸附，起吸附作用的物质叫吸附剂，被吸附的物质叫吸附物或吸附质。吸附又分为物理吸附和化学吸附两类。物理吸附—由范德华力作用产生的吸附现象。化学吸附—由化

6、学键力作用而产生的吸附现象。实际的吸附过程往往同时存在着两种吸附。 1.14吸附热在定稳定压下，某吸附剂吸附1mol吸附质时所产生的热效应叫吸附质在指定吸附剂上的吸附热，也叫积分吸附热。 1.15吸附等温式和吸附等温线在定温下，吸附作用达到平衡时，吸附量与气体吸附质的压力（或溶解浓度）的关系式叫吸附等温式。描述吸附量与气体压力（或溶液浓度）关系的曲线叫吸附等温线。1.16吸附活化能1mol吸附质由吸附剂和吸附质相互作用的势能为零的初态变为活化吸附状态所需的能量叫吸附活化能，其量值决定于吸附剂与吸附质的本性，物理吸附的活

7、化能很小，化学吸附的活化能大2重要公式及意义和使用条件2.1表面吉布斯函数变化与表面积的关系式   dG表=γdA（A为面积）(1)意义：表面吉布斯函数变化与表面积变化成正比。适用条件：等温等压且组成不变时以热力学可逆方式增加表面积。此式也可改写为(2)2.02 拉普拉斯（Laplace）公式Δp=γ(1/r1+1/r2)(1)意义：弯曲液面下的附加压力Δp与椭圆液滴的两个半径之倒数的和成正比。适用条件：表面张力γ为常数，液滴为椭圆或球状。      Δp=2γ/r=Δρgh         （2）意义：弯曲液面下的附

8、加压力与液滴或液体中气泡的半径成反比。适用条件：圆形液滴或液体中的气泡且表面张力γ为常数。Δp=4γ/r              （3）意义：弯曲液面下的附加压力与空气中球状液膜的半径成反比。适用条件：表面张力γ为常数，空气中的圆球状液膜（它有内外两个表面）。2.3          开尔文（Kelvin）公式  (1)意义：表