10第十章界面现象.pptVIP

§10.1 界面张力 界面现象的本质 比表面（specific surface area） 10.1表面张力（surface tension） 表面功（surface work） 影响表面张力的因素 §10.2 弯曲液面的附加压力 弯曲液面下的附加压力 Young-Laplace 一般式的推导 Young-Laplace特殊式的推导 附加压力与毛细管中液面高度的关系 §10.3 固体表面 固体表面的特性 吸附剂和吸附质(adsorbent,adsorbate) 物理吸附 化学吸附 化学吸附 物理吸附向化学吸附的转变 吸附量的表示 吸附量与温度、压力的关系 吸附等温线的类型 毛细凝聚现象 研究气体吸附实验的方法 重量法测定气体吸附 容量法测定气体吸附 容量法测定气体吸附 吸附等温线 动态法吸附实验 吸附等压线 吸附等量线 Langmuir吸附等温式 Freundlich吸附等温式 BET公式 吸附热 吸附热的分类 吸附热的测定 从吸附热衡量催化剂的优劣 §10.4 液-固界面 接触角(contact angle) §10.5 溶液表面 表面活性剂分类 常用表面活性剂类型 表面活性剂效率和有效值 胶束(micelle) 临界胶束浓度(critical micelle concentration) 亲水亲油平衡(hydrophile-lipophile balance) 表面活性剂的重要作用 浮游选矿 乳状液类型 物理化学 第十章 界面现象 例： 25℃时乙醇水溶液的表面张力随乙醇浓度的变化关系为: ? /10－3N·m－1 = 72－0.5(c /c?)＋0.2 (c/c?)2 试分别计算乙醇浓度为0.1mol·dm－3和 0.5mol·dm－3时, 乙醇的表面吸附量(c? = 1.0 mol·dm－3) 由吉布斯溶液等温吸附理论, 表面吸附量为: = {－0.5 + 0.4( c/c?)}×10－3N·m－1/mol ·dm－3 c = 0.5 mol·dm －3时, ?2 = 60.5×10－9 mol·m－2 c = 0.1 mol·dm －3时, 表面活性剂通常采用按化学结构来分类，分为离子型和非离子型两大类，离子型中又可分为阳离子型、阴离子型和两性型表面活性剂。显然阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用，否则可能会发生沉淀而失去活性作用。 1.离子型 2.非离子型 阳离子型 阴离子型 两性型 表面活性剂 阴离子表面活性剂 RCOONa 羧酸盐 R-OSO3Na 硫酸酯盐 R-SO3Na 磺酸盐 R-OPO3Na2 磷酸酯盐 阳离子表面活性剂 R-NH2·HCl 伯胺盐 CH3 | R-N-HCl 仲胺盐 | H CH3 | R-N-HCl 叔胺盐 | CH3 CH3 | R-N+-CH3Cl- 季胺盐 | CH3 两性表面活性剂 R-NHCH2-CH2COOH 氨基酸型 CH3 | R-N+-CH2COO- 甜菜碱型 | CH3 R-(C6H4)-O(C2H4O)nH 烷基酚聚氧乙烯醚 非离子表面活性剂 R2N-(C2H4O)nH 聚氧乙烯烷基胺 R-CONH(C2H4O)nH 聚氧乙烯烷基酰胺 R-COOCH2(CHOH)3H 多元醇型 R-O-(CH2CH2O)nH 脂肪醇聚氧乙烯醚 表面活性剂效率 使水的表面张力明显降低所需要的表面活性剂的浓度。显然，所需浓度愈低，表面活性剂的性能愈好。 表面活性剂有效值 能够把水的表面张力降低到的最小值。显然，能把水的表面张力降得愈低，该表面活性剂愈有效。 表面活性剂的效率与有效值在数值上常常是相反的。例如，当憎水基团的链长增加时，效率提高而有效值降低。 表面活性剂是两亲分子。溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会自相结合，形成聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，这种多分子聚集体称为胶束。 随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。 从贮气瓶4中放出一定量气体，用压力计读出压力；再打开样品管活塞，达吸附平衡后再读取压力。 从压差的变化，用气体状态方程可计算吸附量。用量气管中水银液面的升降，调节系统中的压力和体积，可得到不同压力下的吸附量，从而可绘出吸附等温线。 保持温度不变，显示吸附量与比压之间的关系曲线称为吸附等温线。 纵坐标是吸附量，横坐标是比压p/ps，p是吸附质蒸汽的平衡压力， ps是吸附温度时吸附质的饱和蒸汽压。 通常将比压控制在0.3以下，防止毛细凝聚而使结果偏高。 样品脱