物理化学-表面物理化学资料.ppt

* Wa=?l-s? ?g-s ? ?g-l （8-16） Wi=?l-s? ?g-s （8-18） S=?l-s+ ?l-g ? ?s-g （8-20） (8-21) Wa = –?g-l (1+cos?) (8-22) Wi = –?g-l (cos?) (8-23) S = ?g-l (1－cos?) (8-24) 2.接触角与润湿作用 * End of chapt. 8 物理化学多媒体教学课件 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * * 1.表面活性物质 能使水的表面张力明显降低的物质—表面活性物质，又称表面活性剂。 表面活性物质的结构特点：具有双亲结构， 同一分子含有亲水基和亲油基 表面活性剂的类型 离子型 非离子型 阴离子型RCOOM,RSO3M,ROSO3M,ROPO3M 阳离子型： 两 性 型： * 2.表面活性物质的HLB值 HLB值—(Hydrophile-lipophile balance)亲水亲油平衡值。由格里芬（Griffin）提出（1949） HLB愈大，亲水性越强，疏水性越弱。 规定：石蜡：HLB=0；十二烷基硫酸钠：HLB=40 表面活性剂HLB：0~40 HLB值 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 | |———| |——| |——| |——| | 石蜡 W/O乳化剂 润湿剂 洗涤剂 增溶剂 | |————| 聚乙二醇 O/W乳化剂 * 8.6 胶束 表面活性物质的临界胶束浓度 增溶作用 * 1.表面活性物质的临界胶束浓度 溶液表面吸附达饱和后，溶液内的表面活性剂分子以疏水基相互靠拢，形成疏水基朝内，亲水基朝外的束状物—胶束。 图8-10 胶束的形状 表面活性剂在水溶液中形成胶束所需最低浓度—临界胶束浓度CMC (Critical Micelle Concentration) 图8-11表面活性剂溶液性质~浓度示意图 * 2.增溶作用 浓度较大的表面活性剂水溶液能使疏水物质的“溶解”量显著增大—增溶作用。 只有c＞CMC时，才发生增溶，增溶机理是疏水物溶于胶束内。 增溶不同于溶解，增溶过程中依数性不变，说明溶质整体溶入胶束。 增溶为热力学自发过程，不同于乳化。 * 8.7 气固界面吸附 固体表面特性 吸附作用 吸附理论 吸附作用的应用 * 1.固体表面特性 固体表面不均匀 固体表面分子、原子或离子较难移动 固体表面层的组成与体相组成不同 * 2.吸附作用 气体分子在固体表面上相对聚集的现象—气固吸附 吸附气体的固体—吸附剂。 被吸附的气体—吸附质。 已被吸附的分子重新回到气相—脱附or解吸 吸附速率ra =脱附速率rd ，称吸附平衡。 达吸附平衡时，单位质量吸附剂所吸附气体的物质的量或其在标准状况下所占体积—吸附量 , mol· kg-1 或 , m3· kg-1 * 2.吸附作用 吸附类型 吸附作用力 物理吸附 化学吸附 * 2.吸附作用 吸附定温式（线） 吸附等压式（线） 吸附等量式（线） （1）吸附自发：△G0； 气体由三维变二维， △S 0， 故△H = △G+T △S 0，气固吸附为放热过程。 （2）T 升高， Γ 下降。 * 3.吸附理论 弗兰德里希吸附定温式 k, n—吸附常数，n＞1 (8-11) 以lnΓ对lnp作图得一直线，从其斜率和截距可求k, n * 朗缪尔吸附理论（1916） 基本假设： ②吸附分子从固体表面脱附时不受其它吸附分子的影响。即不考虑吸附分子之间的相互作用力 ①气体在固体表面的吸附是单分子层的。 ③吸附热为一常数 。即固体吸附剂表面是均匀的，表面上各吸附位置的能量相同。 3.吸附理论 * θ：固体表面被吸附分子覆盖的分数。 固体表面未被吸附分子覆盖的分数。 吸附平衡时： 1－θ： —饱和吸附量 式（8-12）称为朗缪尔吸附定温式 3.吸附理论 （8-12） * 3.吸附理论 （8-12） 讨论： （1）气体压力很小时， bp 1，1 + bp≈1 ，