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界面与胶体化学试卷A

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乳化液的研究进展

摘要针对目前国内外乳化液在食品、化妆品、医药等各类生活用品的应用及发展论述。本文通过世界乳化液发展史,各类乳化液的作用延伸到现实生活中的应用,通过不同性质的物质经过实验加工合成各种各样对人们生产活动息息相关的乳化液。乳化液的应用主要体现在食品添加剂、化妆品的乳化理论与乳化技术上,都是通过人民生产生活对其的要求日益提高,乳化液相关工作人员不断改进乳化液的原料、生产合成工艺逐步完善乳化液的功能。得出了根据各种乳化液的HLB值不同、乳化液与分散相的亲和性、乳化液的配伍作用可以细分各类乳化液的相应及相对作用推广乳化液在各领域的使用。

关键字:乳化液,食品添加剂,化妆品,乳化液的HLB值

引言乳化液广泛应用于化工、食品、造纸、涂料、印染、纺织、环保、石油、医药、金属加工、石油产品、废水处理等各个领域。本文主要介绍乳化液的发展、制备、性质及应用,反映了乳化最新研究与应用成果,对乳化液的研究、开发和应用提供参考。

1.乳化液的乳化原理

乳化液作为一类食品添加剂,在食品工业中扮演着重要的角色,它是现代食品工业的重要组成部分,在食品工业中的需求量约占添加剂的50%[1]。基于其表面活性性质和与食品组分的相互作用,乳化液不仅在各种原料混合、融合等一系列加工过程中起乳化、分散、润滑和稳定等作用,而且还可以改进和提高食品的品质和稳定性。比如,它可以使食品舌感润滑、保持质感,还被用作蛋糕的起泡剂、豆腐的消泡剂等。在面包生产中,乳化液可以保护淀粉粒,防止老化,从而使面包食感得到改良,并在防氧化、抗菌和品质等方面得到改善。

乳化液是一种表面活性剂,既有亲水基团,又有亲油基团,两者分别处于两端,形成不对称的分子结构。可将两种不溶物质“吸附”在一起。乳化液是乳液的一种稳定剂,也是表面活性剂的一种。

乳化液可以分散在分散质的表面,形成薄膜或者是双电层,可以是分散相带有电荷,这样就可以阻止分散相的小液滴互相凝结,使形成的乳浊液比较稳定。例如,在农药的原药(固态)或原油(液态)中加入一定量的乳化液,再把它们溶解在有机溶剂里,混合均匀后可制成透明液体,叫乳油。常用的乳化液有肥皂、阿拉伯胶、烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠盐、羧酸盐、硫酸盐等。

1.1液体物料中的乳化原理

在两种不相混合的液体中(如油和水),乳化液分子能吸附于液体界面上,并定向排列,亲水基团指向水相,疏水基团指向油相,通过乳化液的“架桥”作用,使水和油两相紧密地融

合在一起。

1.2 固体物料中的乳化原理乳化液与食品中的蛋白质、淀粉、脂类作用,改善食品结构。碳

水化合物是多羟基的醛、酮或多羟基醛、酮的缩合物。由于单糖及配糖链的结构特性,故碳水化合物能够形成亲水和疏水区域,因此,乳化液与碳水化合物的相互作用有两种,即通过氢键产生的亲水相互作用及由疏水键产生的疏水相互作用。借助氢键的形成,乳化液可加成在支链淀粉的外部分枝上,形成支链淀粉——乳化液复合体。单糖或低聚糖有良好的水溶性,没有疏水层,因此与乳化液不发生疏水作用。而高分子多糖则不然,它与乳化液发生疏水作用[2]。

2.乳化液的应用

2.1 乳化液的应用前景

由于乳化液在食品工业中应用广泛,而且在人体消化过程中可被分解为脂肪酸和多元醇,从而被人体吸收或排出体外,对人体无害,所以越来越受到人们的重视。随着生物技术和遗传工程的应用,已经开发出一系列具有表面活性生物物质产品并用于食品生产,例如,从非生物蛋白中获得的蛋白基表面活性剂、蛋白水解产物和蛋白质衍生物等。可以预见,乳化液对未来的食品工业将产生巨大影响。通过食品乳化液和其他食品添加剂,特别是许多水解胶体以及结构改良剂的应用,将会对加工食品的结构、口感、货架期以及食品总体品质产生积极的作用。另外,还要加大应用市场的开发,倡导开发天然、营养、多功能的食品添加剂,重点开发研制新型的复合乳化液,加强研究其作用机理,更快地开拓食品乳化液市场,为食品工业服务。

2.2 乳化液在食品中的应用

在食品工业中,乳化液的主要作用是乳化,其不仅能提高食品质量,延长食品储藏期,改善食品的感官性状,而且还可以防止食品变质,便于食品的加工和保鲜,有助于新型食品的开发。目前,乳化液在食品工业的需要量约占食品添加剂总量的1/2,在食品中占有相当重要的地位。

2.3 乳化液在化妆品中的应用

乳化液可分为亲油和亲水两部分,按乳化液在两相中所形成乳化体系性质又可分为水包油(O/W)型和油包水(W/O)型两类。衡量乳化性能最常用的指标是亲水亲油平衡值(HLB值)。HLB值低表示乳化液的亲油性强,易形成油包水(W/O)型体系;HLB值高则表示亲水性强,易形成水包油(O/W)型体系。而HLB值有一定的加和性,利用这一特性,可制备出不同HLB值系列的乳液。

3.乳化液的制备

在实际生产过程中,有时虽然采用同样的配方,但是由于操作时温度、乳化时间、加料方法和搅拌条件等不同,制得的产品的稳定度及其他物理性能也会不同,有时相差悬殊。因此根据不同的配方和不同的要求,采用合适的配制方法,才能得到较高质量的产品。

(1)油相的制备将油、脂、蜡、乳化液和其他油溶性成分加入夹套溶解锅内,开启蒸汽加热,在不

断搅拌条件下加热至70-75℃,使其充分熔化或溶解均匀待用。要避免过度加热和长时间加热以防止原料成分氧化变质。容易氧化的油分、防腐剂和乳化液等可在乳化之前加入油相,溶解均匀,即可进行乳化。

(2)水相的制备先将去离子水加人夹套溶解锅中,水溶性成分如甘油、丙二醇、山梨醇等保湿剂,碱类,水溶性乳化液等加人其中,搅拌下加热至90-100℃,维持20min灭菌,然后冷却至70~80℃待用。如配方中含有水溶性聚合物,应单独配制,将其溶解在水中,在室温下充分搅拌使其均匀溶胀,防止结团,如有必要可进行均质,在乳化前加入水相。要避免长时间加热,以免引起粘度变化。为补充加热和乳化时挥发掉的水分,可按配方多加3%~5%的水,精确数量可在第一批制成后分析成品水分而求得。

(3)乳化和冷却上述油相和水相原料通过过滤器按照一定的顺序加入乳化锅内,在一定的温度(如70-80℃)条件下,进行一定时间的搅拌和乳化。乳化过程中,油相和生素或热敏的添加剂,则在乳化后较低温下加入,以确保其活性,但应注意其溶解性能。乳化后,乳化体系要冷却到接近室温。卸料温度取决于乳化体系的软化温度,一般应使其借助自身的重力,能从乳化锅内流出为宜。当然也可用泵抽出或用加压空气压出。冷却方式一般是将冷却水通人乳化锅的夹套内,边搅拌,边冷却。冷却速度,冷却时的剪切应力,终点温度等对乳化液体系的粒子大小和分布都有影响,必须根据不同乳化体系,选择最优条件。特别是从实验室小试转人大规模工业化生产时尤为重要。

(4) 陈化和灌装一般是贮存陈化l天或几天后再用灌装机灌装。灌装前需对产品进行质量评定,质量合格后方可进行灌装。

4. 乳化液的发展

4.1 食品乳化液的现状食品乳化液属于表面活性剂,由亲水和疏水(亲油)部分组成。由于具有亲水和亲油的两亲特性,能降低油与水的表面张力,能使油与水"互溶"。它具有乳化、润湿、渗透、发泡、消泡、分散、增溶、润滑等作用。乳化液在食品加工中有多种功效,是最重要的食品添加剂,广泛用于面包、糕点、饼干、人造奶油、冰淇淋、饮料、乳制品、巧克力等食品。乳化液能促进油水相溶,渗入淀粉结构的内部,促进内部交联,防止淀粉老化,起到提高食品质量、延长食品保质期、改善食品风味、增加经济效益等作用。

5.结论

20世纪60年代以来,人们开始重视表面活性剂使用的安全性,加强了对无毒、生物降解性好的非离子乳化液的研究。在食品、化妆品、医药等行业限制某些乳化液的使用,开发出山梨酸醇脂肪酸酯类、磷脂类、糖脂类乳化液等新型乳化液。乳化液的应用范围是:烤及淀粉制品、淇淋、造奶油、克力、

果、香糖、物蛋白饮料、化香精、焙产品。

6.参考文献

[1]HASHIMOTOT;Kitamoto T Aqueous resin dispersion and process for preparing the

same1996

[2]Mitsutaka H;Takenao H Curable emulsion containing a polymerizable silane and a

polymerizable surfactant1996

[3]Yamauchi Aqueous silicon-modified acrylate polymer emulsion1996

[4]Hahn Karl;Doeren Klaus Process for manufacture of aqueous silicon-modified dispersion

of plastics and use thereof1989

[5] 范宏反应性齐聚物乳化液的制备、表征及其在乳液聚合中的应用[会议论文] 1999

范宏聚合型乳化液及其乳液聚合中应用第五次全国工业表面活性剂技术论文集

1997

[6]Kao Corp Quaternary ammonium salt and reactive surfactants containing them for

polymer modifiers1985

[7]Ichihara Akinobu Emulsifiers for aqueous resin dispersions1985

Yokota K;Ichihara A Polyoxyalkylene allylphenyl ether surfaces as surfactants1986

[8]Ichihara A;Niike H Emulsifers for water-dispersible polymers1986

[9]Reactive surfactants in emulsion polymerization1994

[10]凌宗庭.高桥石化,1994,9(3):10~12

刊名-胶体界面化学期刊汇总

【刊名】Advances in Colloid and Interface Science 【简介】《胶体与界面科学进展》, 创刊于1967年,是由荷兰(Elsevier Science)出版的英文刊,期数:16,国际标准刊号:ISSN:0001-8686, 该刊被世图2003版《国外科学技术核心期刊总览》收录,该刊被SCI收录,2006年影响因子为3.79。 【征稿内容】刊载界面与胶体现象以及相关的化学、物理、工艺和生物学等方面的实验与理论研究论文,多用英文发表,间用德、法文。 【投稿信息】 地址:PO Box 211,Amesterdam,Netherlands,1000 AE 网址: https://www.doczj.com/doc/082003364.html,/science/journal/00018686 【刊名】Current Opinion in Colloid & Interface Science 【简介】《胶体与界面科学新见》, 创刊于1996年,是由英国(Elsevier Science)出版的英文双月刊,国际标准刊号:ISSN:1359-0294,该刊被SCI收录,2006年影响因子为4.63。本馆有电子馆藏。 【征稿内容】胶体、界面和聚合物科学。 【投稿信息】 地址:84 Theobalds RD London,England, WC1X 8RR 网址: https://www.doczj.com/doc/082003364.html,/wps/find/journaldescription.cws_home/620053/description #description 【刊名】Journal of Colloid and Interface Science 【简介】《胶体与界面科学杂志》,创刊于1946年,是由美国(Elsevier Science,Academic Press Inc.)出版的英文半月刊,国际标准刊号:ISSN:0021-9797,该刊被世图2003版《国外科学技术核心期刊总览》收录,该刊被SCI收录,2006年影响因子为2.233。本馆有纸版收藏。 【征稿内容】刊载胶体与界面科学基础原理和应用方面的论文和书评。 【投稿信息】 地址:525 B ST, STE 1900, SAN DIEGO, USA, CA, 92101-4495 网址: https://www.doczj.com/doc/082003364.html,/wps/find/journaldescription.cws_home/622861/description #description 【刊名】Langmuir 【简介】《兰格缪尔》,创刊于1985年,是由美国(American Chemical Society)出版的英文刊,期数:26,国际标准刊号:ISSN:0743-7463,该刊被SCI收录,2006年影响因子为3.902。本馆有纸版收藏。 【征稿内容】注重以新的物理学观点研究表面与胶态化学,刊载论文、评论、技术札记和简讯。涉及学科极广。 【投稿信息】 地址:1155 Sixteenth St., NW Washington, DC 20036

中南大学物化课后习题答案 11章 表面化学与胶体化学

第11章表面化学与胶体化学 1.在293 K时,把半径为1×10st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="True" HasSpace="False" SourceValue="3" UnitName="m">-3m的水滴分散成半径为1×10-6m的小水滴,比表面增加多少倍?表面吉布斯自由能增加多少?环境至少需做功多少?已知293 K时 。 (答案:9.15×10-4 J) 解:一滴大水滴可分散成N个小水滴: 小水滴的面积为:,大水滴的面积为:4π 面积增加倍数为: 2.在298 K时,1,2—二硝基苯(NB)在水中所形成的饱和溶液的浓度为5.9×10-3mol·L-1,计算直径为1×10-8m的NB微球在水中的溶解度。已知298 K时NB/水的表面张力为25.7 mN·m-1,NB 的密度为1 566 kg·m-3。 (答案:2.625×10-3 mol·dm-3) 解:根据开尔文公式:,将数值代入,得: 3.373 K时,水的表面张力为58.9 mN·m-1,密度为958.4 kg·m-3,在373 K时直径为

1×10-7m的气泡内的水蒸气压为多少?在101.325 kPa外压下,能否从373 K的水中蒸发出直径为1×10-7m的气泡? (答案:99.89kPa) 解:气泡为凹面,且r = 0.5×10-7m 因p r p外,故不能蒸发出直径为1×10-7m的气泡。 4.水蒸气骤冷会发生过饱和现象。在夏天的乌云中,用干冰微粒撒于乌云中使气温骤降至293 K,此时水气的过饱和度(p/ps)达4,已知293 K时, ρ(H2O)=997 kg·m-3。求算:(1)开始形成雨滴的半径;(2)每一滴雨中所含的水分子数。 (答案:7.8×10-10 m,66个) 解:(1)据开尔文公式得: (2) 设雨滴为球形,则一个雨滴的体积为: 雨滴中的水分子数为: (个) 5.已知293 K时,,,。试判断水能否在汞表面上铺展开来?

界面与胶体化学试卷A

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乳化液的研究进展 摘要针对目前国内外乳化液在食品、化妆品、医药等各类生活用品的应用及发展论述。本文通过世界乳化液发展史,各类乳化液的作用延伸到现实生活中的应用,通过不同性质的物质经过实验加工合成各种各样对人们生产活动息息相关的乳化液。乳化液的应用主要体现在食品添加剂、化妆品的乳化理论与乳化技术上,都是通过人民生产生活对其的要求日益提高,乳化液相关工作人员不断改进乳化液的原料、生产合成工艺逐步完善乳化液的功能。得出了根据各种乳化液的HLB值不同、乳化液与分散相的亲和性、乳化液的配伍作用可以细分各类乳化液的相应及相对作用推广乳化液在各领域的使用。 关键字:乳化液,食品添加剂,化妆品,乳化液的HLB值 引言乳化液广泛应用于化工、食品、造纸、涂料、印染、纺织、环保、石油、医药、金属加工、石油产品、废水处理等各个领域。本文主要介绍乳化液的发展、制备、性质及应用,反映了乳化最新研究与应用成果,对乳化液的研究、开发和应用提供参考。 1.乳化液的乳化原理 乳化液作为一类食品添加剂,在食品工业中扮演着重要的角色,它是现代食品工业的重要组成部分,在食品工业中的需求量约占添加剂的50%[1]。基于其表面活性性质和与食品组分的相互作用,乳化液不仅在各种原料混合、融合等一系列加工过程中起乳化、分散、润滑和稳定等作用,而且还可以改进和提高食品的品质和稳定性。比如,它可以使食品舌感润滑、保持质感,还被用作蛋糕的起泡剂、豆腐的消泡剂等。在面包生产中,乳化液可以保护淀粉粒,防止老化,从而使面包食感得到改良,并在防氧化、抗菌和品质等方面得到改善。 乳化液是一种表面活性剂,既有亲水基团,又有亲油基团,两者分别处于两端,形成不对称的分子结构。可将两种不溶物质“吸附”在一起。乳化液是乳液的一种稳定剂,也是表面活性剂的一种。 乳化液可以分散在分散质的表面,形成薄膜或者是双电层,可以是分散相带有电荷,这样就可以阻止分散相的小液滴互相凝结,使形成的乳浊液比较稳定。例如,在农药的原药(固态)或原油(液态)中加入一定量的乳化液,再把它们溶解在有机溶剂里,混合均匀后可制成透明液体,叫乳油。常用的乳化液有肥皂、阿拉伯胶、烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠盐、羧酸盐、硫酸盐等。 1.1液体物料中的乳化原理 在两种不相混合的液体中(如油和水),乳化液分子能吸附于液体界面上,并定向排列,亲水基团指向水相,疏水基团指向油相,通过乳化液的“架桥”作用,使水和油两相紧密地融 合在一起。 1.2 固体物料中的乳化原理乳化液与食品中的蛋白质、淀粉、脂类作用,改善食品结构。碳

胶体和表面化学必会的题目及解答

胶体化学 研究胶体体系的科学。是重要的化学学科分支之一。 表面活性剂 使表面张力在稀溶液范围内随浓度的增加而急剧下降,表面张力降至一定程度后(此时溶液浓度仍很稀)便下降很慢,或基本不再下降,这种物质被称为表面活性剂。 3固体表面吸附 是固体表面对其他物质的捕获,任何表面都有自发降低表面能的倾向,由于固体表面难于收缩,所以只能靠降低界面张力的办法来降低表面能,这就是固体表面产生吸附作用的根本原因。 润湿 是用一种流体取代固体表面上存在的另一种流体的过程。 固体表面改性 通过物理或化学的方法,使固体表面性质发生改变的过程。 吸附剂 能够通过物理的或化学的作用,吸附其它物质的物质。 乳状液的变型 乳状液的变型也叫反相,是指O/W型(W/O型)乳状液变成W/O型(O/W型)乳状液的现象。 触变作用 凝胶振动时,网状结构受到破坏,线状粒子互相离散,系统出现流动性;静置时,线状粒子又重新交联形成网状结构。 净吸力 在气液界面,液体表面分子受到体相分子的拉力大,受到气相分子的拉力小,所以表面分子受到一个垂直于液体表面、指向液体内部的合吸力,称为"净吸力"。 Krafft 点 离子型表面活性剂在水中的溶解度随着温度的变化而变化。当温度升高至某一点时,表面活性剂的溶解度急剧升高,该温度称为krafft点。 浊点 加热非离子型表面活性剂的透明水溶液,其在水溶液中的溶解度随温度上升而降低,在升至一定温度值时出现浑浊,这个温度被称之为该表面活性剂的浊点。 表面张力 表面张力是为增加单位面积所消耗的功。 临界胶束浓度: 在表面活性剂溶液中,开始大量形成胶束的表面活性剂浓度。 起泡剂 在气液分散体系中,使泡沫稳定的表面活性剂,称为起泡剂。 凝胶 一定浓度的溶胶体系,在一定的条件下失去流动性而形成的半固体物质。 高分子溶液 分散相是高分子物质的分散体系。 比表面积 对于粉末或多孔性物质,1g固体所占有的总表面积为该物质的比表面。

胶体界面化学模拟试卷1

硕士研究生2010级《界面化学》模拟试卷 1.名词解释(闭卷) (1) 电渗;在外电场作用下,分散介质相对于静止的带电固体表面作定向运动。固体可以是毛细管或多孔性滤板。电渗是电泳的反现象。(课件第二讲第29张) (2) 滑动面;在外加电场作用下,带不同电荷的两相向相反方向运动,相对运动的边界称为滑动面。 在双电层内距表面某一距离△处,电泳时发生相对移动的边界面。该出点位英语溶液内部的电位差即为ζ电位。(课本P80,课件第三讲第15张) (3) 胶束或胶团;SAa在溶液中(超过一定浓度时)会从单体(单个或分子)缔合成为胶态聚集物,即形成胶团,此一定浓度称为临界胶团浓度(cmc)。(课件第十讲第43张) (4) Cloud点;非离子型表面活性剂的溶解度则往往会随温度上升而降低,升至一定温度时会出现浑浊,经放置或离心可得到两个液相。此温度被称为该表面活性剂的浊点(Cloud Point)。(课件第十讲第20张)(5) Kraft 点(克拉夫点);离子型表面活性剂的溶解度在温度上升到一定值时会陡然上升,此温度称做该表面活性剂的Krafft点。(课件第十讲第20张) (6)聚电解质;是一类在分子链上带有许多可解离基团的高聚物。其特点是高的分子量和高的电荷密度。(课本P543) (7)超低界面张力;现在一般把<10-2mN/m (有说10-3mN/m )的界面张力称为超低界面张力。(第七讲第八页) (8)毛细凝聚现象;所谓毛细凝聚现象是指液体蒸气在小于其饱和蒸气压时而在固体毛细中发生液化而吸附的现象。(第八讲第二十一页) (9)低能固体表面;低能表面指的是有机固体表面,如石蜡和高分子化合物。它们的表面自由能低于100 mJ/m2。(第九讲第三十六页) (10)润湿滞后;如果将粗糙表面倾斜,则在表面上的液滴会出现表观前进角和表观后退角不等的现象,而且前进角总是大于后退角,所谓接触角的滞后指的就是这种现象。(第九讲第二十三页) (11)Plateau 边界;多面体泡沫为保持其力学上的稳定,总是按一定的方式相交,例如三个气泡相交时互成 120°最为稳定,其交界处称为 Plateau边界,它在气泡之间的排液过程中起着渠道和储存器的作用。(第十一讲第九十四页) (12) 沉降电势(或沉降平衡);在外力作用下,带电胶粒作相对于液相运动时,两端产生的电势差为沉降电势(沉降电位),为电泳的逆过程。(第二讲第三十一页) (13) 双电层;

物理化学各章概念总结、公式总结电子版1 表面化学与胶体

第8章 表面化学与胶体 8.1 重要概念和规律 1.比表面能与表面张力 物质的表面是指约几个分子厚度的一层。由于表面两侧分子作用力不同,所以在表面上存在一个不对称力场,即处在表面上的分子都受到一个指向体相内部的合力,从而使表面分子具有比内部分子更多的能量。单位表面上的分子比同样数量的内部分子多出的能量称为比表面能(也称比表面Gibbs函数)。表面张力是在表面上的相邻两部分之间单位长度上的相互牵引力,它总是作用在表面上,并且促使表面积缩小。表面张力与比表面能都是表面上不对称力场的宏观表现,即二者是相通的,它们都是表面不对称力场的度量。它们是两个物理意义不同,单位不同,但数值相同,量纲相同的物理量。 2.具有巨大界面积的系统是热力学不稳定系统 物质表面所多余出的能量γA称表面能(亦叫表面Gibbs函数),它是系统Gibbs函数的一部分,表面积A越大,系统的G值越高。所以在热力学上这种系统是不稳定的。根据热力学第二定律,在一定温度和压力下,为了使G值减少,系统总是自发地通过以下两种(或其中的一种)方式降低表面能γA:①在一定条件下使表面积最小。例如液滴呈球形,液面呈平面;②降低表面张力。例如溶液自发地将其中能使表面张力降低的物质相对浓集到表面上(即溶液的表面吸附),而固体表面则从其外部把气体或溶质的分子吸附到表面上,从而改变表面结构,致使表面张力降低。 3.润湿与铺展的区别 润湿和铺展是两种与固—液界面有关的界面过程。两者虽有联系,但意义不同。润湿是液体表面与固体表面相互接触的过程1因此所发生的变化是由固—液界面取代了原来的液体表面和固体表面。润湿程度通常用接触角表示,它反映液、固两个表面的亲密程度。当θ值最小(θ=0o)时,润湿程度最大,称完全润湿。铺展是指将液体滴洒在固体表面上时,液滴自动在表面上展开并形成一层液膜的过程,因此所发生的变化是由固—液界面和液体表面取代原来的固体表面。铺展的判据是上述过程的?G:若?G<0,则能发生铺展;若?G≥0,则不能铺展。显然,如果能发生铺展,则必然能够润湿;但能够润湿(θ<90°),则不一定发生铺展。只有完全润湿时才能铺展。因此润湿与铺展是两个不同的概念。 4.溶液的表面吸附量 在一定条件下为了使表面张力最小,溶液能自动地将其中引起表面张力减小的物质相对浓集到表面上,因此表面相的浓度与溶液本体不同,这种现象称表面吸附。达吸附平衡时,单位表面上溶质的物质的量与同量溶剂在溶液本体中所溶解的溶质的物质的量的差值,称为表面吸附量,用符号Γ表示。Γ也常叫做表面超量,单位为mol.m-2。Γ反映溶液表面吸附的性质和强弱:Γ>0表示正吸附(表面活性物质属于这种情况),且Γ值越大表示正吸附程度越大;Γ<0,表示负吸附,且Γ值越负表示负吸附程度越大。Γ值可由Gibbs吸附方程求出。当浓度很大时,表面吸附量不再随浓度而变化,此时称最大吸附量或饱和吸附量。 5.表面活性剂 表面活性剂是一类能够显著降低水表面张力的物质,其特点是加入量很小而降低表面张力的收效很大,所以它们在溶液表面具有很强的正吸附。表面活性剂分子具有不对称性结构,其一端是有极性的亲水基,另一端是无极性的憎水基,所以它们在表面上呈定向排列,其憎水基朝外,亲水基朝向液体内部。在溶液内部,表面活性剂分子缔合成胶束。表面活性剂在水溶液中开始形成胶束时的浓度称临界胶束浓度CMC。有关胶束的实验及理论研究是目前一个十分活跃的领域。表面活性剂在生产、生活及科研活动中具有广泛的应

《胶体与界面化学》复习思考题.doc

《胶体与表面化学》复习思考题 一、凝胶 1. 什么是凝胶?有何特征(两个不同)? 答:外界条件(如温度、外力、电解质或化学反应)的变化使体系由溶液或溶胶转变为一种特殊的半固体状态,即凝胶。(又称冻胶)其一,凝胶与溶胶(或溶液)有很大的不同。溶胶或溶液中的胶体质点或大分子是独立的运动单位,可以自 由行动,因而溶胶具有良好的流动性。凝胶则不然,分散相质点互相连接,在整个体系内形成结构,液体包在其屮,随着凝胶的 形成,体系不仅失去流动性,而且显示岀固体的力学性质,如具有一定的弹性、强度、屈服值等。其二,凝胶和真正的固体又不完全一样,它由固液两相组成,属于胶体分散体系,共结构强度往往有限,易于遭受变化。改变条件, 如改变温度、介质成分或外加作用力等,往往能使结构破坏,发生不可逆变形,结果产生流动。由此可见,凝胶是分散体系的一种特 殊形式,共性质介于固体和液体Z间。 2. 举例说明什么是弹性和非弹性凝胶? 由柔性的线性大分子物质,如洋菜吸附水蒸气先为单分子层吸附,然后转变为多分子层吸附,硫化橡胶在苯蒸气屮的吸附 则是从一开始即为多分了层吸附。这类凝胶的干胶在水屮加热溶解麻,在冷却过程屮便胶凝成凝胶。如明胶、纤维素等,在水 或水蒸气中都发生吸附。不同的吸附体系,其吸附等温线的形状不同,弹性凝胶的吸附与解析通常会形成较窄的滞后圈。 由刚性质点(如SiO2、TiO2, V2O5、Fe2O3等)溶胶所形成的凝胶属于非弹性凝胶,亦称刚性凝胶。大多数的无机凝 胶,因质点本身和骨架具有刚性,活动性很小,故凝胶吸收或释出液体时白身体积变化很小,属于非膨胀型。通常此类凝胶具有 多孔性结构,液体只要能润湿,均能被其吸收,即吸收作用无选择。这类凝胶脱水干燥后再置水屮加热一般不形成原来的凝胶,更 不能形成产生此凝胶的溶胶,因此这类凝胶也称为不可逆凝胶。 3. 试述凝胶形成的基本条件?

胶体与表面化学 试题

一、是非题 1.表面超量的英文具体描述: The surface excess of solute is that the number of moles of solute in the sample from the surface minus the number of moles of solute in the sample from the bulk under a condition of the same quantity of solvent or the surface excess of solvent has been chosen to be zero. 2.囊泡的形成途径: The final surfactant structures we consider as models for biological membranes are vesicles. These are spherical or ellipsoidal particles formed by enclosing a volume of aqueous solution in a surfactant bilayer. Vesicles may be formed from synthetic surfactants as well. 3.絮凝与聚焦之间的区别: Coalescence :the process that many small particles take together to form a new big particle,total surface area of the dispersion system decreases. Aggregation:the process by which small particles clump together like a bunch of grapes (an aggregate), but do not fuse into a new particle,total surface area of the dispersion system do not decrease as well. 4.胶束micelle :A monophasic, fluid, transparent, isotropic and thermodynamically stable system composed by surfactant and water, the particle has some linear dimension between 10-9-10-6m. 5.乳液emulsion :A multiphasic, no-transparent and thermodynamically unstable system composed by surfactant, cosurfactant, oil and water. 6.微乳液microemulsion :A monophasic, fluid, transparent, isotropic and thermodynamically stable system composed by surfactant, cosurfactant, oil and water. 7.囊泡vesicle :能不能直接从双联续制备转换过来?(√) 8.憎水溶胶 亲水溶胶 连续相与分散相有没有明显界限?(没有) 9.胶束体系的稳定性与哪些因素有关?与哪些因素无关? 10.瑞利散射:条件 粒子大小 11.表面吸附超量γ:物理意义 溶剂的量是不是都为零?(×) 12.TEM 、SEM 都需要把样品放入真空中,最后结果都可以表明原来分散度。(×) 13.在Langmuir 膜、LB 膜 单层 理想气体方程式 能否用理想气体关系式描述?(能) 二、多项选择题 1.表面吉布斯自由能: The Gibbs equation:multicomponent systems γμAd dn SdT V G i i ++ =∑-dp From Gibbs-Duhen equation:∑μi dn i =0 注:S G G G G ++=β α ; ∑+-+=i i i n TS pV E G μ; ∑+-+=i i i s s s n TS A E G μγ; dA Ad d n dn SdT TdS Vdp pdV dE dG i i i s i i i γγμμβ α++++-++=∑∑∑)-(,,; dA Ad w d n dn dG pV nom s i i i i i i γγδμμβ α++++=∑∑∑)-SdT -(Vdp -,,; γμμβ αAd d n dn SdT Vdp dG i i i s i i i +++= ∑∑∑)-(,,; ∑+=i i i dn SdT Vdp dG μ-

胶体与界面化学精彩试题及问题详解

实用文档 1.什么是气凝胶?有哪些主要特点和用途? 当凝胶脱去大部分溶剂,使凝胶中液体含量比固体含量少得多,或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体,外表呈固体状,这即为干凝胶,也称为气凝胶。气凝胶是一种固体物质形态,世界上密度最小的固体。气凝胶貌似“弱不禁风”,其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。 用途:(1)制作火星探险宇航服(2)防弹不怕被炸 (3)过滤与催化(4)隔音材料(5)日常生活用品 2.试述凝胶形成的基本条件? ①降低溶解度,使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。②析出的质点即不沉降,也不能自由行动,而是构成骨架,在整个溶液中形成连续的网状结构。 3.简述光学白度法测定去污力的过程。 将人工制备的污布放在盛有洗涤剂硬水的玻璃瓶中,瓶内还放有橡皮弹子,在机械转动下,人工污布受到擦洗。在规定温度下洗涤一定时间后,用白度计在一定波长下测定污染棉布试片洗涤前后的光谱反射率,并与空白对照。 4.试述洗涤剂的发展趋势。 液体洗涤剂近几年的新的发展趋势: (1)浓缩化 (2)温和化、安全化(3)专业化 (4)功能化(5)生态化: ①无磷化②表面活性剂生物降解③以氧代氯 5.简述干洗的原理 干洗是在有机溶剂中进行洗涤的方法,是利用溶剂的溶解力和表面活性剂的加溶能力去除织物表面的污垢。 6. 脂肪酶在洗涤剂中的主要作用是什么? 脂肪酶,人的皮脂污垢如衣领污垢中因含有甘油三脂肪酸酯而很难去除,在食品污垢中也含有甘油三脂肪酸酯类的憎水物质,脂肪酶能将这些污垢分解成甘油和脂肪酸。 7.在洗涤剂中作为柔和剂的SAA主要是什么物质? 用作柔和剂的表面活性剂主要是两性表面活性剂 8.用防水剂处理过的纤维为什么能防水? 织物防水原理:将纤维织物用防水剂进行处理,可使处理后的纤维不表面变为疏水性,防水织物由于表面的疏水性使织物与水之间的接触角θ>90°,在纤维与纤维间形成的“毛细管”中的液面成凸液面,凸液面的表面张力的合力产生的附加压力△P的方向指向液体内部因此有阻止水通过毛细管渗透下来的作用。 9.请举出几个润湿剂的应用实例。 (1)润温剂在农药中的应用。加入润湿剂后,药液在蜡质层上的润湿状况得到改善甚至可以在其上铺展。 (2)润湿剂在原油开采中的应用。溶有表面活性剂的水,称之为活性水,活性

胶体与表面化学的简答题

1.什么是气凝胶?有哪些主要特点和用途?当凝胶脱去大部分溶剂,使凝胶中液体含量比固体含量少得多,或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体,外表呈固体状,这即为干凝胶,也称为气凝胶。气凝胶是一种固体物质形态,世界上密度最小的固体。气凝胶貌似“弱不禁风”,其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。 用途:(1)制作火星探险宇航服(2)防弹不怕被炸 (3)过滤与催化(4)隔音材料(5)日常生活用品 2.试述凝胶形成的基本条件? ①降低溶解度,使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。②析出 的质点即不沉降,也不能自由行动,而是构成骨架,在整个溶液中形成连续的网状结构。2.简述光学白度法测定去污力的过程。 将人工制备的污布放在盛有洗涤剂硬水的玻璃瓶中,瓶内还放有橡皮弹子,在机械转动下,人工污布受到擦洗。在规定温度下洗涤一定时间后,用白度计在一定波长下测定污染棉布试片洗涤前后的光谱反射率,并与空白对照。 4.试述洗涤剂的发展趋势。 液体洗涤剂近几年的新的发展趋势: (1)浓缩化 (2)温和化、安全化(3)专业化 (4)功能化(5)生态化: ①无磷化②表面活性剂生物降解③以氧代氯 5.简述干洗的原理 干洗是在有机溶剂中进行洗涤的方法,是利用溶剂的溶解力和表面活性剂的加溶能力去除织物表面的污垢。 3. 脂肪酶在洗涤剂中的主要作用是什么? 脂肪酶,人的皮脂污垢如衣领污垢中因含有甘油三脂肪酸酯而很难去除,在食品污垢中也含有甘油三脂肪酸酯类的憎水物质,脂肪酶能将这些污垢分解成甘油和脂肪酸。 4.在洗涤剂中作为柔和剂的SAA主要是什么物质?用作柔和剂的表面活性剂主要是两性表面活性剂 8.用防水剂处理过的纤维为什么能防水?织物防水原理:将纤维织物用防水剂进行处理,可使处理后的纤维不表面变为疏水性,防水织物由于表面的疏水性使织物与水之间的接触角θ>90°,在纤维与纤维间形成的“毛细管”中的液面成凸液面,凸液面的表面张力的合力产生的附加压力△P的方向指向液体内部因此有阻止水通过毛细管渗透下来的作用。 5.请举出几个润湿剂的应用实例。 (1)润温剂在农药中的应用。加入润湿剂后,药液在蜡质层上的润湿状况得到改善甚至可以在其上铺展。 (2)润湿剂在原油开采中的应用。溶有表面活性剂的水,称之为活性水,活性水中添加的表面活性剂主要是润湿剂。它具有较强的降低油—水界面张力和使润湿反转的能力 (3)润湿剂在原油集输中的应用。在稠油开采和输送中,加入含有润湿剂的水溶液,即能在油管、抽油杆和输油管道的内表面形成—层亲水表面,从而使器壁对稠油的流动阻力降低,以利于稠油的开采和辅送。这种含润湿剂的水溶液 即为润湿降阻

胶体与界面化学复习题库

一、凝胶 1.什么是凝胶?有何特征(两个不同)? 外界条件(如温度、外力、电解质或化学反应)的变化使体系由溶液或溶胶转变为一种特殊的半固体状态,即凝胶。(又称冻胶) 其一,凝胶与溶胶(或溶液)有很大的不同。溶胶或溶液中的胶体质点或大分子是独立的运动单位,可以自由行动,因而溶胶具有良好的流动性。凝胶则不然,分散相质点互相连接,在整个体系内形成结构,液体包在其中,随着凝胶的形成,体系不仅失去流动性,而且显示出固体的力学性质,如具有一定的弹性、强度、屈服值等。 其二,凝胶和真正的固体又不完全一样,它由固液两相组成,属于胶体分散体系,共结构强度往往有限,易于遭受变化。改变条件,如改变温度、介质成分或外加作用力等,往往能使结构破坏,发生不可逆变形,结果产生流动。由此可见,凝胶是分散体系的一种特殊形式,共性质介于固体和液体之间。 2.举例说明什么是弹性和非弹性凝胶? 由柔性的线性大分子物质,如洋菜吸附水蒸气先为单分子层吸附,然后转变为多分子层吸附,硫化橡胶在苯蒸气中的吸附则是从一开始即为多分子层吸附。这类凝胶的干胶在水中加热溶解后,在冷却过程中便胶凝成凝胶。如明胶、纤维素等,在水或水蒸气中都发生吸附。不同的吸附体系,其吸附等温线的形状不同,弹性凝胶的吸附与解析通常会形成较窄的滞后圈。 由刚性质点(如SiO2、TiO2,V2O5、Fe2O3等)溶胶所形成的凝胶属于非弹性凝胶,亦称刚性凝胶。大多数的无机凝胶,因质点本身和骨架具有刚性,活动性很小,故凝胶吸收或释出液体时自身体积变化很小,属于非膨胀型。通常此类凝胶具有多孔性结构,液体只要能润湿,均能被其吸收,即吸收作用无选择。这类凝胶脱水干燥后再置水中加热一般不形成原来的凝胶,更不能形成产生此凝胶的溶胶,因此这类凝胶也称为不可逆凝胶。 3.试述凝胶形成的基本条件? ①降低溶解度,使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。②析 出的质点即不沉降,也不能自由行动,而是构成骨架,在整个溶液中形 成连续的网状结构。 4.凝胶形成的方法有哪几种? 改变温度转换溶剂加电解质进行化学反应 5.凝胶的结构分为哪4种类型? A 球形质点相互联结,由质点联成的链排成三维的网架Ti02、Si02等凝胶。 B 棒状或片状质点搭成网架,如V205凝胶、白土凝胶等。 C 线型大分子构成的凝胶,在骨架中一部分分子链有序排列,构成微晶区,如明胶凝胶、棉花纤维等。 D 线型大分子因化学交联而形成凝胶,如硫化橡胶以及含有微量:二乙烯苯的聚苯乙烯都属于此种情形。

胶体与表面考试答案

1 / 4 一、江河入海口为什么容易形成三角洲?答:河流本身携带的泥沙以胶体形式存在,由于入海口处海水中含氯化钠等电解质,使得胶体溶液发生聚沉,泥沙沉淀,根据流体动力学,流体与限制面接触(粗糙接触面)时,流体的流动易形成漩涡,导致沉淀下来的泥沙不易停在河底,而河中央则以层流为主,易于使泥沙堆积,从而形成三角洲。 二、天空为什么会下雨?向高空抛撒粉剂为什么能人工降雨?其依据原理是什么? 雨来自空中的云,空中的云其实就是水的凝结物,它来自地球表面的水汽蒸发,水汽向高空遇冷凝结成小水滴。当云中的水滴达到一定程度,也就是不能被上升的气流顶托住的时候,水滴(也可能是冰滴、雪花)就会落到地面上,即是我们所见的雨(雹、雪)。 云是由水汽凝结而成;而云的厚度以及高度通常由云中水汽含量的多少以及凝结核的数量、云内的温度所决定。一般来说,云中的水汽胶性状态比较稳定,不易产生降水,而人工增雨就是要破坏这种胶性稳定状态。通常的人工降雨就是通过一定的手段在云雾厚度比较大的中低云系中播散催化剂(碘化银)从而达到降雨目的。一是增加云中的凝结核数量,有利水汽粒子的碰并增大;二是改变云中的温度,有利扰动并产生对流。而云中的扰动及对流的产生,将更加有利于水汽的碰并增大,当空气中的上升气流

承受不住水汽粒子的飘浮时,便产生了降雨。 三、活性炭为什么能做防毒面具和冰箱除臭剂? 活性炭是一种非常优良的吸附剂,它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。 活性炭具有一种强烈的“物理吸附”和“化学吸附”的作用,可将某些有机化合物吸附而达到去除效果,利用这个原理,我们就能很快而有效地去除空气中的有毒物质和冰箱里的异味。 四、为什么在参观面粉厂时不能穿带铁钉的鞋? 2 / 4 在面粉厂,因为细小的面粉悬浮在空中,形成巨大的表面,有着巨大的表面能。穿带铁钉的鞋容易摩擦出火星,一个小小的火星,会加速面粉表面上发生的氧化反应,反应中放出的热量又加速了其它颗粒表面的氧化反应,因此,引起爆炸! 五、土壤为什么能将水保存起来,而通过锄地可以减少土壤里水分的挥发? 土壤中有毛细管,靠毛细管的吸引力可以存一定量的水分,叫毛管水。土壤颗粒表面会吸持水分,叫吸着水,土壤颗粒对水分的吸力非常大,相当于10000个大气压。吸着水外表面还有薄膜水,土壤颗粒对薄膜水的吸力相当于31~6.25个大气压。此外土壤胶体双电层中带电离子以及带电的固体表面静电引力与水分子作 用所引起的,这种引力把偶极体水分子吸引到土粒表面上,吸附

胶体与表面化学练习题

胶体练习题 一、判断题: 1.溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。 2.溶胶与真溶液一样是均相系统。 3.能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。 4.通过超显微镜可以看到胶体粒子的形状和大小。 5.ζ电位的绝对值总是大于热力学电位φ的绝对值. 6.加入电解质可以使胶体稳定,加入电解质也可以使肢体聚沉;二者是矛盾的。7.晴朗的天空是蓝色,是白色太阳光被大气散射的结果。 8.旋光仪除了用黄光外,也可以用蓝光。 9.大分子溶液与溶胶一样是多相不稳定体系。 二、单选题: 1.雾属于分散体系,其分散介质是: (A) 液体;(B) 气体;(C) 固体;(D) 气体或固体。2.将高分子溶液作为胶体体系来研究,因为它: (A) 是多相体系;(B) 热力学不稳定体系; (C) 对电解质很敏感;(D) 粒子大小在胶体范围内。 3.溶胶的基本特性之一是: (A) 热力学上和动力学上皆属于稳定体系; (B) 热力学上和动力学上皆属不稳定体系; (C) 热力学上不稳定而动力学上稳定体系; (D) 热力学上稳定而动力学上不稳定体系。 4.溶胶与大分子溶液的区别主要在于: (A) 粒子大小不同;(B) 渗透压不同; (C) 丁铎尔效应的强弱不同;(D) 相状态和热力学稳定性不同。 5.大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液的: (A) 渗透压大;(B) 丁铎尔效应显著; (C) 不能透过半透膜;(D) 对电解质敏感。 6.以下说法中正确的是: (A) 溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统; (B) 溶胶与真溶液一样是均相系统; (C) 能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶; (D) 通过超显微镜能看到胶体粒子的形状和大小。 7.对由各种方法制备的溶胶进行半透膜渗析或电渗析的目的是: (A) 除去杂质,提高纯度; (B) 除去小胶粒,提高均匀性; (C) 除去过多的电解质离子,提高稳定性; (D) 除去过多的溶剂,提高浓度。 8.在AgNO3溶液中加入稍过量KI溶液,得到溶胶的胶团结构可表示为: (A) [(AgI)m·n I-·(n-x) ·K+]x-·x K+;(B) [(AgI)m·n NO3-·(n-x)K+]x-·x K+;

研究生胶体与表面化学题

研究生胶体与表面化学题 1、下列物系中哪一种为非胶体? ①牛奶②烟雾③人造红宝石④空气 2、溶胶的基本特性之一是 ①热力学上和动力学上皆属稳定的物系 ②热力学上和动力学上皆为不稳定的物系 ③热力学上稳定而动力学上不稳定的物系 ④热力学上不稳定而动力学上稳定的物系 3、溶胶有三个最基本的特性,下列哪点不在其中? ①分散性②聚结不稳定性③多相性④动力稳定性 4、丁铎尔(Tyndall)现象是光射到粒子上发生下列哪种现象的结果? ①散射②反射③透射④折射 5、在外加电场作用下,胶体粒子在分散介质中移动的现象称为 ①电渗②电泳③流动电势④沉降 6、下列各性质中哪个不属于溶胶的动力学性质? ①布朗运动②扩散 ③电泳④沉降平衡 7、对于AgI的水溶胶,当以KI为稳定剂时其结构可以写成 [(AgI)m nI-(n-x)K+]x-x K+ 则被称为胶粒的是指: 8、在AS2S3溶胶中加入等体积,等当量浓度的下列不同电解质溶液,则使溶胶 聚沉最快的是 ①LiC1 ②NaC1 ③CaCI2 ④A1C13 9、在Al2O3溶胶中加入等体积,等当量浓度的下列不同电解质溶液,则使溶胶 聚沉得最快的是 ①KC1 ②KNO3 ③K3[Fe(CN)6] ④K2C2O4 10、在一定量的AgI溶胶中加入下列不同电解质溶液,则使溶胶在一定时间内完 全聚沉所需电解质的量最少者为

①La(NO3)3 ②Mg(NO3)2 ③NaNO3 ④KNO3 11、下列各点哪一点不属于电动现象? ①电导②电泳 ③电渗④沉降电位 12、对于电动电位即ξ电位的描述,哪一点是不正确的? ①ξ电位表示了胶粒溶剂化层界面到均匀液相内的电位 ②ξ电位的绝对值总是大于热力学电位? ③ξ电位的值易为少量外加电解质而变化 ④当双电层被压缩到溶剂化层相合时,ξ电位为零。 13、为测定大分子溶液中大分子化合物的平均分子量,下列各方法中哪一种是不 宜采用的? ①渗透压法②光散射法 ③冰点降低法④粘度法 14、乳状液、泡沫、悬浮液等作为胶体化学研究的内容,一般地说是因为它们 ①具备胶体所特有的分散性、不均匀性和聚结不稳定性 ②充分具备胶体的分散性及不均匀性 ③充分具备胶体的分散性及聚结不稳定性 ④充分具备胶体的不均匀性及聚结不稳定性 15、大分子溶液与溶胶在性质上的最根本区别是 ①前者粘度大,后者粘度小 ②前者是热力学稳定物系,后者是热力学不稳定物系 ③前者是均相的而后者是不均匀的多相物系 ④前者对电解质稳定性大后者加入微量电解质即能引起聚沉 16、在大分子溶液中加入多量的电解质,使大分子溶液发生聚沉的现象被称为盐 析。它主要是因为 ①大量电解质的离子发生强烈水化作用而使大分子去水化 ②降低了动电位 ③电解质加入使大分子溶液处于等电点

2011表面化学与胶体化学试卷

2011年武汉理工大学资源与环境工程学院环境工程专业 硕士研究生表面与胶体化学考试题 (本试卷共10题,每题10分,共100分) 1、表面张力与自由能的关系是什么,影响表面张力的因素有些?F= 2 γ L 其中γ代表液体的表面张力系数,即垂直通过 液体表面上任一单位长度与液面相切的力。 简称表面张力(surface tension )是液体 基本物化性质之一,通常以mN/m为单位。 表面 (过剩)自由能: 对一定量的液体,在恒 T.P下体系增加单位表面积外界所做的功。即 增加单位表面积体系自由能的增量。 dG = -SdT + VdP + γdA 注意:表面自由能并非表面分子总能量,而是 表面分子比内部分子自由能之增值。 表面张力与表面自由能的区别 所用的符号相同,量纲相同,单位适宜时数 值相同。 单位不同(mN/m, mJ/m2) 物理意义不同:分别是力学/热力学方法在表

面现象中物理量。 表面张力与分子间作用力密切相关 极性物质的γ>非极性物质 结构相似时,分子量越大,γ越高 芳环或共轭双键一般>饱和碳氢化合物 一般有机液体的γ在20-50 mN/m 水是常见液体中表面张力最高的约72 mN/m 熔盐及液体金属γ最高。 Hg 486.520, Fe 18801550, He 0.3651K 一般液体的表面张力皆随温度升高而降低 (几乎全部,有特例) 表面张力可看作分子间作用力的一种度量。 温度升高,分子动能增加,分子间吸引力部 分被克服。故 dγ/ dT < 0。当达到临界温度 时γ消失。个别液体的表面张力温度系数为正 值例如液体金属铜和锌。 温度变化不大时(10-20°C)有近似的线性关 系:γ=γ0(1-bT) 通常压力对表面张力影响不大 (dV/dA) T.P.n= ( dγ/dP)A.T.n 2、简要解释Laplace与Kevin方程,并说明其主要用途。 1)液体压力与曲率的关系-Laplace公式

表面与胶体化学问答题

1.为什么用新制得的木炭比陈旧的木炭容易还原氧化铜? 2.空气净化器的净化原理,葡萄酒和食用油以及红糖的脱色。 3.为什么防毒面具能将毒气滤掉而氧气却可以自由通过? 4.为什么干洗过的衣服应在通风处凉一段时间后再穿? 1-4吸附作用; 的速率快? 5.为什么熟蛋壳比生蛋壳与盐酸反应产生CO 2 6.为什么在普通墨水中滴加洗涤灵就能在塑料纸上书写? 7.为什么在塑料纸上涂上蛋清就能用普通墨水在上面书写? 8.加工蛋糕时加“蛋糕油”的作用是什么? 9.为什么有些洗涤剂不能与肥皂、洗衣粉混用? 10.洗涤剂越易起泡去污作用越大吗? 11.制冰糕和冰淇淋时通常加入司盘和吐温的作用是什么? 5-11表面活性剂; 12.临床上用毛细管采血样的原理 13.肥皂泡自动破灭的原因。 14.农民锄地保墒原理。 12-14弯曲液面的附加压力; 15.制备硫酸铜大晶体时为什么不析出小晶体而是大晶体长大? 16.欲将纯液体加热至沸腾用不用加搅棒? 17.硅胶能做干燥剂的原理。 18.进行有机物蒸馏时为什么通常加入素瓷片或毛细管? 19.人工降雨的原理。 15-19开尔文公式 20.面粉厂为什么要防火?面粉厂、棉纺厂、亚麻厂中的粉尘为什么也能引起爆 炸?

20巨大表面自由能 21.露珠、汗珠、洒落在地上的汞自动成球形的原因。21表面张力; 22.晴朗的天空为什么是蓝色?为什么只有早上和晚上才看到霞光?22丁达尔 效应; 23 清洁鱼缸用的洁水王的洁水原理。23溶胶的絮凝; 24为什么不同型号的墨水不宜混用? 25明矾的净水原理。 24、25溶胶的相互聚沉; 26 写出界面张力与温度的关系式并推导其来源。 27 回顾你所学的表面张力、胶体化学知识点(物化)。 28一把小麦,用火柴点燃不易着火,若磨成极细的面粉,并分散于容器中,易着火甚至爆炸。 29 容器中放入水和油,用力振荡使油和水充分混合,但静止后又自动分层。 30 小液滴、小气泡总是成球状而不是其他形状。 1、答:⑴固体表面具有吸附能力,木炭具有吸附能力,能够吸附空气中的气体。旧木炭表面由于与空气接触时间比较长,表面吸附了一定的气体分子,使其表面能降低,吸附能力下降。⑵木炭还原氧化铜的反应式为:C+2CuO→2Cu+CO ,木 2 ,使得反应能够向右进行,新制的木炭有更强的吸炭可以吸附反应所产生的CO 2 ,所以用新制得的木炭比陈旧的木炭容易还原氧化铜。附能力,吸附更多的CO 2 2、答:空气净化器装有活性炭,利用活性炭的吸附作用,吸附空气中的悬浮物和有害物质。而葡萄酒,食用油及红糖脱色,也是利用活性炭的吸附作用。 3、答:防毒面具是利用活性炭的吸附作用,将空气中的有毒分子吸附,氧气等小分子则可顺利通过,起到防毒、过滤的作用。 4、答:干洗所用的清洁剂是有机溶剂(三氯乙烯,四氯乙烯),而这些有机溶剂是有毒的,并且衣物纤维会吸附一些有机溶剂,但这些有机溶剂具有挥发性,如果将干洗的衣服在空气中晾一段时间,可以挥发掉这些有毒的有机溶剂。

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