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绪论 绪论 7. 界面现象 界面(interface)是指两相间接触的交界部分。 界面并非是一个没有厚度的几何平面，而是在两相间的一个具有约几个分子厚度的三维空间，即界面层，这个界面层就是所谓的“界面相”。 常见的界面有气-液、气-固、液-液、液-固和固-固界面等五种类型。习惯上把有气体参与构成的界面称为表面。 7. 界面现象 常见界面 7. 界面现象 2. 气-固界面 7. 界面现象 3. 液-液界面 7. 界面现象 4. 液-固界面 7. 界面现象 5. 固-固界面 7. 界面现象 由于界面层的分子与体相中的分子周围环境不同，即分子的受力状况不同，体相内部分子所受四周邻近相同分子的作用力是对称的，各个方向的力彼此抵销； 7. 界面现象 对于单组分体系，这种界面特性主要来自于同一物质在不同相中的密度不同；对于多组分体系，则特性来自于界面层的组成与任一相的组成均不相同。 7. 界面现象 液体内部分子所受的力可以彼此抵销，但表面分子受到体相分子的拉力大，受到气相分子的拉力小（因为气相密度低），所以表面分子受到被拉入体相的作用力。 7. 界面现象 7. 界面现象 7. 界面现象 7. 界面现象 7.1　　表面吉布斯自由能和表面张力 7.1.1 表面吉布斯自由能 7. 界面现象 如果要扩大液体表面即把分子从液体内部移到表面时，就必须克服体系内部分子之间的吸引力而对体系做功，此功即为表面功。 7. 界面现象 7. 界面现象 7. 界面现象 7.1.2 表面张力 7. 界面现象 如果在活动边框上挂一重物，使重物质量m2与边框质量m1所产生的重力F [ F=(m1+m2)g ]与总的表面张力大小相等方向相反，则金属丝不再滑动。 7. 界面现象 两力平衡时 F = (m1+m2)g = ?·2l , 7. 界面现象 7. 界面现象 表面张力 ? 是物质的一个重要物理量，它与物质所处的温度、压力、组成以及共同存在的另一相的性质等均有关系。在恒温、恒压下，纯液体的表面张力是一个常数，其表面是由纯液体与饱和了自身蒸气的空气相所构成。 7. 界面现象 7. 界面现象 影响界面张力的因素 ⑵界面张力与温度的关系 影响表面张力的因素 7. 界面现象 7. 界面现象 7. 界面现象 7.2 弯曲表面下的附加压力和蒸气压 7. 界面现象 （1）对于平面 7. 界面现象 （2）对于凸面 7. 界面现象 （3）对于凹面 7. 界面现象 在表面张力的作用下，弯曲表面会产生一个附加压力。对于凸面，平衡时表面内部的液体分子所受的压力大于外部的压力，就好像要把表面上的分子拉向液体内部，而使液面下降。对于凹面，平衡时液体表面内部的压力将小于外面的压力，就好像要把表面分子拉向液体外部而使液面上升。当液体表面呈水平面时，则没有附加压力产生。 7. 界面现象 弯曲液面的附加压力来源于液面上指向曲率半径中心的表面张力的合力，它的大小除了与表面张力有关外，还与液面曲率半径的大小有关。 7. 界面现象 用活塞对毛细管中的液体稍施压力，dV↑; dA↑ 7. 界面现象 7. 界面现象 (3)若液面为平面，则R’→∞，其ps→0，即水平液面时无附加压力存在。 7. 界面现象 7.2.3 杨-拉普拉斯公式的应用 7. 界面现象 2. 附加压力与毛细管中的液面高度 7. 界面现象 一般式为: 7. 界面现象 7.2.4 弯曲液面的蒸气压与表面曲率的关系 7. 界面现象 把液体分散成小液滴 7. 界面现象 则有 7. 界面现象 7. 界面现象 讨论： 7. 界面现象 弯曲表面上的蒸汽压——开尔文公式 弯曲表面上的蒸汽压——开尔文公式 弯曲表面上的蒸汽压——开尔文公式 弯曲表面上的蒸汽压——开尔文公式 弯曲表面上的蒸汽压——开尔文公式 表面张力的测定 表面张力的测定 7. 界面现象 7.3 界面吸附现象 溶液的表面张力 溶液的表面张力 溶液的表面张力 表面活性物质 表面活性物质 7. 界面现象 2. 溶液的表面吸附和吉布斯吸附公式 7. 界面现象 （2）吉布斯吸附等温式 7. 界面现象 讨论： 7. 界面现象 3. 分子在两相界面上的定向排列 7. 界面现象 （2）表面活性物质的分子在两相界面上的定向排列 7. 界面现象 由饱和吸附量计算出紧密排列时每个分子所占据的横截面积。 7. 界面现象 7.3.2 固－气界面 固体表面的特性