胶体化学与表面化学3(共4个).pptx

目 录;第五章 气-固界面;§5.1 固体表面;固体表面的特点;§5.2 吸附等温线;吸附量的表示;吸附量与温度、压力的关系;重量法测定气体吸附;吸附等温线;氨在炭上的吸附等温线;从吸附等温线画出等压线和等量线;吸附等温线的类型;;;;;;§5.3 Langmuir吸附等温式;达到平衡时，吸附与脱附速率相等。;以q 对p 作图，得：;m为吸附剂质量;吸附系数随温度和吸附热的变化关系为 ;或;混合气体的Langmuir吸附等温式;两式联立解得qA，qB分别为：; CO在炭上的吸附等温线 ; CO在炭上的吸附;§5.4 BET多层吸附公式; 式中两个常数为c和Vm，c是与吸附热有关的常数，Vm为铺满单分子层所需气体的体积。p和V分别为吸附时的压力和体积，ps是实验温度下吸附质的饱和蒸汽压。;为了使用方便，将二常数公式改写为：; 如果吸附层不是无限的，而是有一定的限制，例如在吸附剂孔道内，至多只能吸附n层，则BET公式修正为三常数公式：;Tёмкин方程式;§5.5 吸附现象的本质——物理吸附和化学吸附;4. 吸附稳定性不高，吸附与解吸速率都很快;具有如下特点的吸附称为化学吸附：;4. 吸附很稳定，一旦吸附，就不易解吸。; 物理吸附和化学吸附可以相伴发生，所以常需要同时考虑两种吸附在整个吸附过程中的作用，有时温度可以改变吸附力的性质。 ;金属表面示意图 ;氢分子经过渡状态从物理吸附 转变为化学吸附的示意图 ; 化学吸附的位能图（示意图） ;化学吸附热;吸附热的分类;吸附热的测定; 吸附热与覆盖度的关系是比较复杂的，这可能是由于表面的不均匀性所致 ;影响气-固界面吸附的主要因素;§5.6 毛细管凝结与吸附滞后现象;2. 吸附滞后现象;对吸附滞后现象的解释;墨水瓶效应;Cohan;吸附滞后圈的形状与孔结构;;第六章 液-固界面;§6.1 润湿与接触角;; 设各相界面都是单位面积，该过程的Gibbs自由能变化值为： ;浸湿过程;; 铺展过程;铺展过程;接触角与润湿方程; 若接触角大于90°，说明液体不能润湿固体，如汞在玻璃表面；; 可以利用实验测定的接触角和气-液界面张力，计算润湿过程的一些参数。;§6.2 接触角的测定与接触角滞后现象;2.间接测量法 毛细管法：将一支半径为r的毛细管插入能润湿其???壁的 液体中，若不是完全润湿而是具有接触角，在表面张力已知 时有： 如果毛细管的半径r为未知数，可以用同一支毛细管 插入另一种已知θ1、γ1和h1的溶液中，此时有： 以上两式相除得：; 3.固体粉末与液体接触角的测定 固体粉末太小，不可能应用前面的方法测定θ角。巴特尔（Bartell） 和奥斯特霍夫（Osterhof）提出如下方法来测定：将粉末装入透明玻璃 管，这样就形成液体可进出的多孔塞，多孔塞可视为平均半径为r的毛细 管束。当把管子插入待测液时，则根据液体对固体粉末的润湿或不润湿 情况而出现液体的毛细上升或毛细下降，原因是在毛细管中的弯液面处 存在压力差Δp，这个压力差为： 如果在毛细管中反向加压Δp，使液体不会在管中上升或下降，于是 得到接触角计算公式： 式中Δp可测得，γ可查表获得，但毛细管半径r不知。 为此可用同一个多孔塞，测定已知表面张力为γ1、反向压力为 Δp1，接触角为θ1的液体,此时有：; 二、影响接触角大小的因素; 三、接触角滞后现象;§6.3 表面活性剂对固体表面润湿性能的影响;一、动润湿 二、洗涤现象 （一）洗涤的基本过程 （二）油污的去除机理 （三）固体污垢的去除机理 三、纺织品的特殊润湿 四、表面拒水处理;§6.5 固体在溶液中的吸附;固体在溶液中的吸附——吸附等温线