界面现象3概要.pptVIP

* * * * * * CMC：形成球状胶束的最低浓度，大致也是在界面形成单分子层的浓度 还有球状胶束 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 8.6.1 稀溶液界面张力与浓度的关系 (3) 三种类型: (1)加入非表面活性物质的情况 无机盐﹑不挥发性酸碱 (2)大多数非离子型的有机化合物 脂肪酸﹑醇﹑醛 (3)加入表面活性剂的情况 (2) (1) 使液体表面张力显著降低 * 溶质为表面活性物质 使溶液表面张力降低的溶质称为表面活性物质。 例如有肥皂、8碳以上直链有机酸的碱金属盐、烷基磺酸钠、高级脂肪酸等。 表面活性剂的一端具有亲水基，另一端具有憎水基。 亲水基有：COOH，OH，NH2 …… 憎水基有：C-H链，CnH2n+1 …… * 溶剂 溶质 A A A B 分子间作用力不同，导致溶质在溶液表面的浓度分布不同，发生吸附现象。 A B A B （1） （2） 吸附：物质在界面层中被富集或排开的现象。 * 正吸附 负吸附 * 8.6.2 吉布斯等温方程的推导 界面过剩量：平面界面相中，对于任一组分i，其物质的量为ni(σ) 吉布斯界面模型 总量 无厚度无体积 * 吉布斯单位界面过剩量 单位：mol·m-2 吉布斯认为界面过剩量是由于表面的吸附造成的。 单位界面吸附量：即单位界面过剩量。与SS′位置有关 —相对于溶剂1的溶质i的相对单位界面过剩量，称为吉布斯单位界面过剩量 被富集 正吸附 被排开 负吸附 * 吉布斯吸附等温方程 又溶质的化学势 所以 吉布斯吸附等温方程 对于二元系： * 吉布斯-杜亥姆方程 界面相热力学基本方程 T，P，?恒定条件下积分 界面相V=0： 恒温下： 对于二元系： 微分 推导： * 正吸附 负吸附 稀溶液 吉布斯吸附等温方程 讨论： * 吸附等温线 单位界面过剩量随体相浓度的变化 * 吸附等温线举例 NaCl NaCl 丁酸 丁酸 界面张力与浓度变化图 界面吸附量与浓度变化图 水溶液： * ?2(1) 的单位是 mol·m-2, 因此每个被吸附分子所占的平均面积 Ao： L是Avogadro常数 compounds A0 / nm2 R-COOH 0.302 ~ 0.310 R-OH 0.274 ~ 0.289 8.6.3 应用：估算被吸附分子的面积 是饱和界面吸附量 例如： * 8.6.4 表面活性剂的重要应用 了解 * 表面活性剂的作用 润湿作用 起泡作用 增溶作用 乳化作用 洗涤作用 了解 * (1) 润湿作用 了解 加入了表面活性剂后农药的表面张力下降，接触角小于90，能润湿植物的叶子，提高杀虫效果。 * (2) 起泡作用 起泡原理： 内因：表面张力降低易于生成气泡---可降低生成气泡的表面功；可消弱气泡集并的趋势；可使附加压力减小。 外因：表面活性剂在表面的“定向排列”可阻碍气泡集并，利于泡的稳定。 了解 “泡”就是由液体薄膜包围着气体。有的表面活性剂和水可以形成一定强度的薄膜，包围着空气而形成泡沫，用于浮游选矿、泡沫灭火和洗涤去污等，这种活性剂称为起泡剂。 有时也要使用消泡剂，在制糖、制中药过程中泡沫太多，要加入适当的表面活性剂降低薄膜强度，消除气泡，防止事故。 * 了解 * 矿物浮选 了解 * 浮游选矿 首先将粗矿磨碎，倾入浮选池中。在池水中加入捕集剂和起泡剂等表面活性剂。 搅拌并从池底鼓气，带有有效矿粉的气泡聚集表面，收集并灭泡浓缩，从而达到了富集的目的。 不含矿石的泥砂、岩石留在池底，定时清除。 了解 * 浮游选矿的原理图 选择合适的捕集剂，使它的亲水基团只吸在矿砂的表面，憎水基朝向水。 当矿砂表面有5%被捕集剂覆盖时，就使表面产生憎水性，它会附在气泡上一起升到液面，便于收集。 了解 * (3) 增溶作用 加入表面活性剂（要求其浓度达到或超过“CMC”以形成胶束）能促使原来难溶于水的液体（如苯等非极性的C-H化合物）在另一液体（如水）中易于溶解的现象称为表面活性剂的增溶作用。 增溶原理：胶束的作用---根据“性质相近相溶原理”，非极性的溶质（如苯等非极性的C-H化合物）较易溶于胶束内部的非极性的憎水基（ C-H化合物）集中的地方。 了解 * 非极性有机物如苯在水中溶解度很小，加入油酸钠等表面活性剂后，苯在水中的溶解度大大增加，这称为增溶作用。 增溶作用与普通的溶解概念是不同的，增溶的苯不是均匀分散在水中，而是分散在油酸根分子形成的胶束中。 经X射线衍射证实，增溶后各种胶束都有不同程度的增大，而整个溶液的的依数性变化不大。 了解 * (4) 乳化作用 一种液体在另一种液体中分散的现象称为“乳化”。表面活性物质是