表面现象和胶体化学练习题

第十一章表面现象和胶体化学练习题

练习题

一、是非题

1、比表面能、

2、

3、

4、

5、液体浸湿固体的条件是粘附W i≤0

6．表面活性剂的HLB

7．

8．

9．用AgNO3溶液和KI溶液制备溶胶时，AgNO3

10．电解质对溶胶的聚沉能力常用聚沉值表示，若某电解的聚沉值越大，则其聚沉能力越

二、填空题

(填数学符号)。

1、 A 为面积，表面张力σ

_______

2、?P1和?P2分别代表平面液体和凹面液体下的附加压力，则?P1______?P2。

3、r1和r2分别代表同一物质的两种微晶体的半径，c1和c2分别代表其相应的溶解度，

若r1>r2，则必有c1_____c2。

4、在某液体中加入物质A，A的浓度为C，若A为表面活性物质，则应有(dσ/dc)T_____0。

5、当铺展系数φ————0时，液体可以在固体表面上自动铺展。

6、当接触角时θ————90O，固体不为液体所润湿。

7、正溶胶，其扩散层应荷________电(填中文字）。

8、电解质NaCl, MgSO4, AlCl3, 对溶胶As2S3聚沉能力最强的电解质的是————(填分

子式）。

9、胶体分散体系的分散相微粒半径r在____~____之间。

输入提示：x1到x9分别代表10-1到10-9,中间用(,)隔开

10、若气—固相表面催化反应为单分子反应，反应物为A，反应速率常数是k2，当A

的吸附很强时，反应速率r=_____。

三、单选题（选一个最佳期答案）

1、根据方程（式中S为熵）可知下面的说法中不

正确的是

（A）等温等压且组成不变时，表面积增大，焓增加。

（B）温度升高，表面张力增大

（C）温度升高，体系的熵增加

（D）等温等压且组成不变时，增加表面积，体系吸热

2、对于纯液滴，有关其饱和蒸气压的说法中不正确的是

（A）其分散程度越大，饱和蒸气压越大

（B）表面张力越大，饱和蒸气压越大

（C）密度越大，饱和蒸气压越大

（D）分子量越大，饱和蒸气压越大

3、有关溶液表面吸附，下列说法中正确的是

（A）表面活性物质，在表面层的浓度小于本体溶液

（B）发生正吸附时，dσ/dc >0

（C）发生负吸附时，表面张力降低

（D）任何溶液，其表面层浓度与本体的浓度都不会相同

4、在等温等压下，以可逆方式将单位面积的固体浸入液体中时，其吉布斯自由能变

化为

(A)ΔG=σ固-液–σ气-液

(B)ΔG= σ气-固–σ液-固

(C)ΔG= σ气-液–σ气-固

(D)ΔG= σ液-固–σ气-液

5、对下列表面活性剂的归类，正确的是

（A）R–COONa属阳离子型

（B）R–NH2?HCI属两性型

（C）R–NHCH2–CH2COOH属阴离子型

（D）R–COOCH2C(CH2OH)3属非离子型

试卷（一）

一、是非题（4×5=20分）

1、一物体其比表面越大，表面能也越大。

2、对于液体，其液面为凸面时，表面张力的合力指向液体外部。

3、过饱和蒸气形成的原因是新生的微小液滴的蒸气压大于同温度下平面液体的蒸气压。

4、作布朗运动的粒子的平均位移与其质量无关。

5、固—液相界面存在双电层是电动现象产生的本质原因。

二、填空题（4×5=20分）

1、F为亥氏自由能，A是面积，表面张力σ______。

2、在相同条件下，两液滴的饱和蒸气压P1>P2，则相应的液滴半径r1___r2。

3、根据溶液吸附的吉布斯方程，可知当___0，当（为溶质活度）时，

溶液表面发生正吸附。

4、θ为接触角，当COSθ=____时（填数字），液体完全润湿固体。

5、H+和Li+对负溶胶聚沉能力比较，H+____Li+。

三、单选题（4×5=20分）

1、液体的内压力和表面张力的联系与区别在于

（A）产生的原因相同而力的作用点不同

（B）产生的原因相同而力的作用方向不同

（C）力作用点相同而方向不同

（D）产生的原因不同

2、防毒面具吸附毒气而基本上不吸附氧气是因为

（A）毒气密度比氧气大

（B）毒气是物理吸附，氧气是化学吸附

（C）毒气吸附速度快，氧气吸附慢

（D）毒气液化温度高，氧气液化温度低

3、BET 吸附理论最基本的假定是

（A）固体表面各处不均匀的，吸附能力不相同

（B）同层被吸附分子间有作用

（C）固体表面是多分子层吸附

（D）固体表面只有物理吸附

4、表面活性剂在结构上的特征是

（A）一定具有亲水基和亲油基

（B）一定具有脂肪酸基或氨基

（C）一定具有磺酸基或高级脂肪烃基

（D）一定具有羟基和高级脂肪酸基

5、区别溶胶与真溶液及悬浮液最简单而灵敏的方法是：

（A）超显微镜测定粒子大小

（B）乳光计测定粒子浓度

（C）观察丁达尔现象

（D）

自测试题（一）答案

一、是非题（4×5=20 分）

1．Yes 2.no 3.yes 4.yes 5 .yes

二、填空题（4×5=20 分）

1．= 2. < 3. < 4. 1 5. >

三、单选题（4×5=20 分）

1．B 2. D 3. C 4. A 5. C

四、双选题（8×5=40 分）

1．D，E 2. B，C 3. C，E 4. A，C 5. A，D

试卷（二）

一、是非题（4×5=20分）

1、在等温等压下且组成不变时以可逆方式增加表面积做的功，量值等于表面能。

2、对凹面液体，因其表面张力的合力指向液体内部，故凹形稳定。

3、过热液体发生爆沸是由于液体里气泡所受的附加压力突然增大。

4、作布朗运动的粒子动能只决定于温度。

5、影响胶粒电泳速度的因素很多，其中外加电解质影响最大。

二、填空题（4×5=20分）

1、U是内能，A为面积，S为熵，表面张力σ____(?U/?A)S,V。

2、根据附加压力?P=σ(1/r1–1/r2)，可知平面液体的r1=r2=____（填数学符号）。

若无法输入可用文字说明

3、根据溶液吸附的吉布斯方程，当表面发生负吸附时，___0（为活度）。

4、θ为接触角，当COSθ=____（填数字）时，液体对固体完全不润湿。

5、F–和I–对Fe(OH)3溶胶的聚沉能力比较,F–____ I–（填数学符号）。

三、单选题（4×5=20分）

1、对理想的水平液面，其值为零的表面物理量是：

（A）表面功

（B）比表面吉布斯自由能

（C）正压力

（D）附加压力

2、关于吸附热的下列说法中正确的是

（A）有的吸附过程放热，也有的吸热

（B）覆盖度增大，吸附热下降

（C）在相同条件下，物理吸附热通常大于化学吸附热

（D）物理吸附的吸附热与吸附剂无关

3、气体B在固体M上的吸附符合Langmuir吸附等温式，已知吸附速率常数k1为解

的2倍，压力P=mPθ，B在M上是很弱的吸附，则此时覆盖度为：吸速率常数k

–1

(A) θ=0.5mpθ(B) θ=1 (C)θ=2mpθ(D) θ=2/3mpθ

4、当溶液中表面活性剂浓度足够大时，溶液中便开始形成胶束，胶束的出现，标志着

（A）表面活性剂降低表面张力的作用下降

（B）表面活性剂的溶解已达到饱和状态

（C）溶液的表面张力开始增加

（D）溶液表面完全被表面活性剂分了排满

5、相对稳定的溶胶的依数性不显著是因为：

（A）粒子体积太大

（B）溶液浓度太大

（C）溶液浓度太小

（D）介质粘度太大

四、双选题（8×5=40分）

1、下面的关系式中正确的是（A为面积）

(A) (B) (C)

(D) (E)

2、二常数BET公式中的两个常数是指

（A）直线方程中的截距(V m C)–1

（B）气体在固体表面铺满单分子层所需体积V m

（C）实验温度下气体的饱和蒸气压P s

（D）直线方程中的斜率(C–1)/(V m C)

试卷（二）

一、是非题（4×5=20 分）

1．Yes 2. no 3. no 4. yes 5. yes 二、填空提（4×5=20 分）

1．= 2. ∞ 3. > 4. –1 5. >

三、单选题（4×5=20 分）

1．D 2. B 3. C 4. A 5. C

四、双选题（5×8=40 分）

1．C，D 2. B，E 3. A，D 4. C，E 5. C，D

试卷（三）

一、是非题（4×5=20分）

1、产生表面现象的本质原因是表面层分子比它们处于体相内部时能量高，有未平衡的

剩余力场。

2、凸面液体所受的附加压力ΔP=P '–P外（P '为平衡压力，P外为大气压）。

3、人工降雨是在云层中撒播致冷剂，使饱和水蒸气过冷而凝结成雨滴。

4、布朗运动只与微粒大小，体系温度两个因素有关。

5、电泳和电渗实际上都是荷电粒子在电场作用下定向运动。

二、填空题（4×5=20分）

1、在定温定压下，σ一定时，若d A<0（A为面积），则d G____0（G为吉氏由能）。

2、在相同条件下，同一物质的两微晶体的饱和溶液浓度C1

r1___r2。

3、根据溶液吸附的吉布斯方程可知，当时，吸附量Г___0（为活度）。

4、当–ΔG表————2σ液-气时，液体对固体完全润湿。

5、对Al(OH)3溶胶，聚沉能力KNO3 ______ K2SO4。

三、单选题（4×5=20分）

1、影响表面张力的因素很多，但它与

（A）温度无关

（B）外压力无关

（C）组成无关

（D）实际表面大小无关

2、Freundlish 吸附等温式虽然对气体和溶液都适用，但有限制条件，它不适用于

（A）浓溶液

（B）低压气体

（C）化学吸附

（D）物理吸附

3、若Langmuir 吸附等温式的形式为

，则说明

（A）吸附的两个粒子结合为一个粒子

（B）吸附的一个粒子解离为两个粒子

（C）吸附速率是解吸速率的1/2倍

（D）吸附为双分子层

4、使用表面活性剂时应特别注意的问题是:

（A）两性型和非离子型表面活性剂不可混用

（B）阴离子型表面活性剂不能在酸性介质中使用

（C）非离子型表面活性剂不能在碱性介质中使用

（D）阴离子型和阳离子型表面活性剂不可混用

5、固体微粒在粘滞性流体中流动时，对其所受阻力无直接影响的是:

（A）介质粘度

（B）粒子大小

（C）粒子质量

（D）温度

四、双选题（8×5=40分）

1、根据表面现象的热力学方程所得到的下列关系中，正确的是：

(A) (B)

( C)

(D)

试卷（三）

一、是非题（4×5=20 分）

1．Yes 2. yes 3. no 4. no 5. yes

二、填空提（4×5=20 分）

1．< 2. > 3. = 4. = 5. <

三、单选题（4×5=20 分）

1．D 2. A 3. B 4. D 5. C 四、双选题（5×8=40 分）

1．A,B 2. C,D 3. C,D 4. B,C 5. D,E

试卷（四）

一、是非题（4×5=20分）

1、表面张力、内压力和附加压力实质上是同一种概念，只是表述的角度不同。

2、对凹面液体，附加压力?P=P外–P’（P外为大气压力，P’为平衡压力,?P<0）。

3、过饱和溶液经陈化后可生成大的晶体，原因是一旦有晶体生成，它就迅速长大，溶

液浓度迅速减小。

4、有机大分子溶液的光散射现象弱，是因为粒子的直径远大于入射光波长。

5、反电泳和反电渗实际上都是分散相微粒和介质在外力作用下定向运动的结果。

二、填空题（4×5=20分）

1、A为面积，S是熵，则(?σ/?T)A,P____?S。

2、埋在同一液体中的大小不同的两个气泡，大气泡受的附加压力?P1，小气泡受的附加

压力?P2，应有?P1___?P2

3、对某液体加入表面活性剂后____0。（为活度）。

4、当–?G表___0时，液体对固体完全不润湿。

5、对As2S3溶胶，聚沉能力ZnCI2 ___ NaCI。

三、单选题（4×5=20分）

1、有一露于空气中的圆球形液膜，其直径为d，表面张力为σ，则该液膜所受的附加压

力为

(A) ?P=4σ/d (B) ?P=6σ/d(C) ?P=8σ/d(D)?P=2σ/d

2、对Freundlish 吸附等温式x/m=kp1/n的下列说法中正确的是

（A）温度越高，常数k越大

（B）常数n 越小，压力以吸附量影响越大

（C）常数n 和k均与温度无关

（D）方程lg(x/m)=lg k+（1/n）lg P可鉴定x/m=kp1/n的适用范围

3、

是二常数BET公式，在一定条件下，可演化为

Langmuir公式V/V m=(Kp)/(1+Kp) (K=C/p o)其条件是

(A) P>P o(B) P>>0 (C) P<<0 (D) P ≈P o

4、润湿可分为四个等级，即浸没润湿、毛细润湿、铺展润湿和粘附润湿，它们的程度

是:

（A）浸没润湿>铺展润湿>毛细润湿>粘附润湿

（B）铺展润湿>浸没润湿>毛细润湿>粘附润湿

（C）浸没润湿>铺展润湿>粘附润湿>毛细润湿

（D）铺展润湿>浸没润湿>粘附润湿>毛细润湿

5、以下说法中违反高度分布定律的是:

（A）粒子质量越大，其平衡浓度随高度的变化越大

（B）h1/2越大，粒子沉降的趋势越大

（C）粒子体积越大，其平衡浓度随高度的变化越大

（D）高度差越大，粒子浓度变化越大

试卷（四）

一、是非题（4×5=20 分）

1．No 2. no 3. yes 4. no 5. yes

二、填空提（4×5=20 分）

1.＞２．＜３．＜４．＝５．＞

三、单选题（4×5=20 分）

１．Ｃ２．Ｄ３．Ｃ４．Ａ５．Ｂ

四、双选题（5×8=40 分）

１．Ａ,Ｄ２．Ｂ,Ｅ３．Ｄ,Ｅ４．Ｂ,Ｃ５．Ｃ,Ｅ

试卷（五）

一、是非题（4×5=20分）

1、表面张力的存在是液体表面趋于收缩的根本原因。

2、曲面液体所受附加压力的方向都指向曲面球心。

3、过冷液体形成的原因是其饱和蒸气压太小，不易生成小晶体。

4、对散射光强度影响的因素很多，其中主要的是入射光波长。

5、在双电层中，吸附层里的净电荷数必等于电势离子的电荷数。

二、填空题（4×5=20分）

1、A是面积，Q是过程热，σ为表面张力，则(?σ/?T)A____Q可逆/T。

2、水在疏松土壤的毛细管中的饱和蒸气压为P，平面状态水的饱和蒸气压为P o，根

据疏松土壤比板结土壤防干旱的事实，可以断定P____ P o。

3、将某物质A加入一液体后，____0（为活度）时，A不是该溶液的表

面活性剂。

4、当–G表>0,且σ固-气______ σ固-液时，液体能浸没固体。

5、以As2S3溶胶，聚沉能力(C2H5)4N+CI-_____(C2H5)2NH2+CI-。

三、单选题（4×5=20分）

1、P大气、P水和ΔP分别代表大气压，水深静压力和附加压力，埋于水中某处的气泡

所受的压力是:

(A) P=P大气+P水+ΔP（B）P=P大气+P水–ΔP

(C)P= P大气–P水+ΔP(D) P= P大气–P水–ΔP

2、Langmuir吸附理论最基本的假定是:

（A）固体表面是均匀的，各处的吸附能力相同

（B）是单分子层吸附

（C）被吸附分子间无作用

（D）吸附和解吸之间存在动态平衡

3、BET公式在实验技术上的重要意义在于建立了

（A）测定吸附中心数目的定量方法

（B）测定吸附热的标准方法

（C）区别物理吸附和化学吸附的标准方法

（D）测定固体比表面的标准方法

4、不同等级的润湿发生的条件不同，就润湿单位面积的固体而言，下面的关系中正确

的是：

（A）毛细润湿σ固-气>σ固-液

（B）浸没润湿ΔG表=σ固-气–σ固-液≤0

（C）铺展润湿ΔG表=σ固-液+σ固-气–σ液-气≤0

（D）粘附润湿ΔG表=σ固-液+σ液-气–σ固-气≤0

5、悬浮于液体介质中的固体微粒在外力作用下急速与介质分离，从而液体表面层与底

层之间产生电势差的现象叫

（A）电泳

（B）电沉积

（C）反电泳

（D）反电渗

试卷（五）

一、是非题（4×5=20 分）

１．Yes 2.yes 3.no 4.yes 5. no

二、填空提（4×5=20 分）

1．> 2. < 3. > 4. > 5. >

三、单选题（4×5=20 分）

1．A 2. B 3. D 4. A 5. C

胶体与表面化学教学大纲

课程代码：0303181 课程英文名称：Colloid and Surface Chemistry 课程类别：专业选修课 课程负责人：王英滨 胶体与表面化学教学大纲 (总学时：40讲课：40) 一、课程教学目的 本课程是为材料化学专业开设的专业选修课，同时也可作为材料学、环境工程等专业的选修课。通过本课程的学习，学生在大学物理化学的基础上，进一步了解胶体与表面的基本理论问题，并能在以后的研究工作中加以应用。 二、课程教学基本内容、要求及学时分配 第一章绪论 2学时，了解胶体的定义与特点，胶体化学发展简史，胶体化学的研究对象和意义，胶体与表面化学的发展。 第二章胶体的制备和性质 6学时，掌握溶胶的制备和净化，溶胶的动力学性质，溶胶的光学性质，溶胶的电学性质和胶团结构，溶胶的稳定性和聚沉，流变性质。 第三章凝胶 6学时，掌握凝胶通性及分类，凝胶的形成与结构，胶凝作用及其影响因素，凝胶的性质，几种重要的凝胶。 第四章界面现象和吸附 8学时，掌握表面张力和表面能，弯曲界面的一些现象，润湿和铺展，固体表面的吸附作用，吸附等温方程式，固体－溶液界面吸附 第五章常用吸附剂的结构、性能和改性 6学时，掌握多孔性物质物理结构的测定方法，常用吸附剂的结构和性能，固体的表面改性第六章表面活性剂 6学时，掌握表面活性剂的分类和结构特点，表面活性剂在界面上的吸附，表面活性剂的体相性质，胶束理论，表面活性剂的亲水亲油平衡（HLB）问题，表面活性剂的作用 第七章乳状液 6学时，掌握乳状液的制备和物理性质，影响乳状液类型的因素和乳状液类型的鉴别，影响乳状液稳定性的因素，乳化剂的选择，乳状液的变形和破乳，乳状液的应用 三、本课程与其它课程的联系与分工 学习本课程需无机化学、有机化学、物理化学等课程基础。 四、教学方式 主要以课堂讲授方式进行，使用多媒体教学。 五、成绩评定方法 本课程的考核以课堂提问情况、完成作业等平时成绩和期末撰写读书报告成绩综合评

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?

上海大学胶体与表面化学考试知识点

1、胶体的基本特性 特有的分散程度；粒子大小在1nm~100nm之间 多相不均匀性：在超级显微镜下可观察到分散相与分散介质间存在界面。 热力学不稳定性；粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学不稳定体系，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒子会自动聚结成大粒子。 2、胶体制备的条件： 分散相在介质中的溶解度须极小 必须有稳定剂存在 3、胶体分散相粒子大小分类 分子分散系统 胶体分散系统 粗分散系统 二、 1、动力学性质布朗运动、扩散、沉降 光学性质是其高度分散性与不均匀性的反映 电学性质主要指胶体系统的电动现象 丁达尔实质：胶体中分散质微粒散射出来的光 超显微镜下得到的信息 （1）可以测定球状胶粒的平均半径。 （2）间接推测胶粒的形状和不对称性。例如，球状粒子不闪光，不对称的粒子在向光面变化时有闪光现象。 （3）判断粒子分散均匀的程度。粒子大小不同，散射光的强度也不同。 （4）观察胶粒的布朗运动、电泳、沉降和凝聚等现象 观察到胶粒发出的散射光，可观察布朗运动电泳沉降凝聚，只能确定质点存在和位置（光亮点），只能推测不能看到大小和形状 2、胶体制备的条件 溶解度稳定剂 3、溶胶的净化 渗析法、超过滤法 4、纳米颗粒粒径在1-100之间纳米颗粒的特性与粒子尺寸紧密相关，许多特性 可表现在表面效应和体积效应两方面。 5、布朗运动使胶粒克服重力的影响， 6、I反比于波长λ的四次方 7、溶胶产生各种颜色的原因；溶胶中的质点对可见光产生选择性吸收。溶胶对光吸收显示特定波长的补色不吸收显示散射光的颜色 agcl&agbr光透过浅红垂直淡蓝雾里黄灯减散，入射白光散射光中蓝紫色光散射最强天蓝是太阳散射光，早傍晚红色是透射光有宇散射作用 8、 9、胶粒带电原因：吸附、电离、同晶置换（晶格取代）、摩擦带电。 10、胶团结构：一定量难溶物分子聚结成中心称为胶核、然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子，形成紧密吸附层；由于正、负电荷相吸，在紧密层外形成反号离子的包围圈，从而形成了带与紧密层相同电荷的胶粒；胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。 11、热力学电势和电动电势的区别： 发生在不同的部位、一般情况电动电势是热力学电势一部分绝对值小于热力学电势、热力学

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-

表面化学习题

表面化学习题 1． 在293K 时，把半径为1mm 的水滴分散为半径为1μm 的小水滴，问表面积增加了多少倍？表面吉布斯自由能增加了多少？完成该变化时，环境至少需做功若干？已知293K 时水的表面自由能为0.072882 -?mol J 解 半径为1mm 水滴的表面积为A 1，体积为V 1，半径为R 1；半径为1μm 水滴 的表面积为A 2，体积为V 2，半径为R 2，因为V 1=NV 2，所以34πR 3=N 34 π3 2R , 式中N 为小水滴个数N=93 33 2 1 101011=??? ???=? ??? ??-m m m m R R 104421 22 12=?=rR R N A A ππ92 11??? ??mm m μ=1000 △G A =γdA=0.072882 -?mol J ?4π（N 2122R R -） =9.145?10-4J W f =—△G A =—9.145?10-4J 2． 已知汞溶胶中粒子（设为球形）的直径为22nm ，每dm 3溶胶中含Hg 为8?10-5kg 的汞滴分散为上述溶胶时表面吉布斯自由能增加多少？已知汞的密度 为13.63-?dm kg ，汞—水界面张力为0.3751 -?m N 。 解 直径为22nm 的汞的粒子体积为V=34 πR 3=3 3102223 4? ?? ????-m π =5.576?10-24m 3 每1cm 3的溶胶粒子数N 为 N=12 24 3332510054.110576.516.131011108?=????????-----dm kg dm dm kg A 总=N ?4πR 2=1.054?1012?4π?2 9 102 22? ?? ???-m =1.603?10-3m 2 △G A =γ?△A=0.375 1 -?m N ?（1.603?10-3m 2-4π2 0R ）=5.95?10-4J (式中R 0为8?10-5kg 汞成一个汞滴时 的半径,等于1.12?10-3m) 3. 在298 K ，101.325 kPa 下，将直径为1 μm 的毛细管插入水中，问需在管内加多大压力才能防止水面上升？

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+；

胶体与表面化学知识点整理

第一章 1.胶体体系的重要特点之一是具有很大的表面积。 通常规定胶体颗粒的大小为1-100nm（直径） 2.胶体是物质存在的一种特殊状态，而不是一种特殊物质，不是物质的本性。 胶体化学研究对象是溶胶（也称憎液溶胶）和高分子溶液（也称亲液溶胶）。 气溶胶：云雾，青烟、高空灰尘 液溶胶：泡沫，乳状液，金溶胶、墨汁、牙膏 固溶胶：泡沫塑料、沸石、冰淇淋，珍珠、水凝胶、红宝石、合金 第二章 一．溶胶的制备与净化 1.溶胶制备的一般条件：（1）分散相在介质中的溶解度必须极小（2）必须有稳定剂存在 2.胶体的制备方法：（1）凝聚法（2）分散法 二．溶胶的运动性质 1.扩散：过程为自发过程 ，此为Fick第一扩散定律，式中dm/dt表示单位时间通过截面A扩散的物质数量，D为扩散系数，单位为m2/s，D越大，质点的扩散能力越大 扩散系数与质点在介质中运动时阻力系数之间的关系为：（为阿伏加德罗常数；R为气体常数） 若颗粒为球形，阻力系数=6（式中，为介质的黏度，为质点的半径）故，此式即为Einstein第一扩散公式 浓度梯度越大，质点扩散越快；就质点而言，半径越小，扩散能力越强，扩散速度越快。 2.布朗运动：本质是分子的热运动 现象：分子处于不停的无规则运动中 由于布朗运动是无规则的，因此就单个粒子而言，它们向各方向运动的几率是相等的。在浓度高的区域，单位体积的粒子较周围多，造成该区域“出多进少”，使浓度降低，这就表现为扩散。扩散是布朗运动的宏观表现，而布朗运动是扩散的微观基础 Einstein认为，粒子的平均位移与粒子半径、介质黏度、温度和位移时间t之间的关系：，此式常称为Einstein-Brown位移方程。式中是在观察时间t内粒子沿x轴方向的平均位移；r为胶粒的半径；为介质的粘度；为阿伏加德罗常数。 3.沉降

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

物理化学表面及胶体习题

界面与胶体化学习题课 （一） 界面与胶体化学主要公式 1． 表面张力（表面自由能） B n P T A G ,,)(??=γ（单位 N/m,J/m 2） 2． 弯曲表面下的附加压力（Young-Laplace ） gh R P s ργ?==2 （R 为曲率半径，?ρ为弯曲表面两边的物质密度差） （肥皂泡R P s γ4=） 毛细管中g R g R h ????=???=ρθγργcos 22，（R 毛细管半径，θ接触角） 3． 弯曲表面下的蒸气压（Kelvin ） )11(2ln 1 212R R M P P RT -?=ργ (小液滴，大液滴，土壤中的毛细管吸附水，不同粒度物质的溶解度) 4． 吸附等温式Langmuir ，BET 等（注意使用条件）： 5． 吉布斯表面吸附等温式：da d RT a γ?-=Γ （讨论正、负吸附） 6． 接触角：0<θ<90o 固体被液体润湿； θ>90o 固体不为液体润湿。 7． 胶体中沉降平衡时粒子随高度分布公式： )()(3 4ln 120312X X N g r N N RT -??--=介质粒子ρρπ 8． Rayleigh 散射公式：散射光强度与入射光波长的四次方成 反比例。 胶团构造：（AgI ） [(AgI)m ·nI -,(n-x)K +]x-·xK + 胶核，胶粒，胶团，双电层，电泳，电渗，流动电势，沉降电 势。

（二） 习题 1. 293K 时，把半径为1.0mm 的水滴分散成半径为1.0μm 的小液滴， 试计算（已知293K 时水的表面Gibbs 自由能为0.07288J/m 2）: (1)表面积是原来的多少倍？ (2) 表面Gibbs 自由能增加多少？ （3）完成该变化时环境至少需做多少功？ 答：（1）1000； （2）A G ??=?γ=9.145×10-4J （3）Wf =9.145×10-4J 6. 在298K 和101.325kPa 压力下，将直径为1.0μm 的毛细管插入水中， 问需在管内加多大压力才能防止水上升？若不加压力，水面上升，平 衡时管内液面上升多高？（已知298K 时水的表面张力为0.072N/m ， 水密度为1000kg/m 3,设接触角为0度，重力加速度g 为9.8m/s 2） 答：gh R P s ργ?==2，Ps=288kPa ，h=29.39m 8. 已知在298K ，平面水的饱和蒸汽压为3168Pa ，求在相同温度下， 半径为3nm 的小液滴的饱和蒸汽压，已知298K 时水的表面张力为 0.072N/m ，水密度为1000kg/m 3,水的摩尔质量为18g/mol ） 答; )11(2ln 1 212R R M P P RT -?=ργ主要密度，摩尔质量单位 得到P2=4489.7pa 10. 水蒸气骤冷会发生过饱和现象，在夏天的乌云中，用飞机撒干冰 微粒，使气温骤降至293K ，水汽的过饱和度（P/Ps ）达4。已知在293K 时水的表面张力为0.07288N/m ，水密度为997kg/m 3,试计算：（1）在此 时开始形成雨滴的半径。（2）每滴所含水的分子数。 答：（1）)11(2ln 1 212R R M P P RT -?=ργ （P1为Ps ，R1＝∞）求得R2＝7.79×10－10m ；（2）66343=??=L M R N ρπ

胶体与表面化学第四版重点

胶体与表面化学（第四版） 1.绪论 分散系统：一种物质以细分散状态分散在另一种物质中构成的系统。 分散相：分散系统中被分散的不连续相。 分散介质：分散系统中的连续相。 比表面：单位质量分散相物质所具有的面积。 缔合胶体：多个分子的缔合体构成胶体分散相。 胶体体系：分散相粒子至少在一个尺度上的大小处在1-100nm 范围内的分散系统。 溶胶：把分散介质是液体的胶体系统称为液溶胶，介质是水为水溶胶；介质是固体为固溶胶。 2.胶体与纳米粒子的制备 胶体制备：分散法（机械、电分散、超声波、胶溶）、凝聚法（还原、氧化、水解、复分解）晶核-晶体成长 条件：1）分散相在介质中的溶解度必须极小；2）必须有稳定剂的存在 净化：1）渗析：利用羊皮纸或火棉胶制成的半透膜，将溶胶与纯分散介质隔开。 2）超过滤：利用半透膜代替普通滤纸在压差下过滤溶胶的方法。 3）渗透：借半透膜将溶液和溶剂隔开，此膜只允许溶剂分子通过，胶粒和溶质不能通过。 反渗透：渗透平衡时在浓相一侧施加外压，则浓相中的溶剂分子向稀相迁移。 单分散溶胶：特定条件下制取的胶粒尺寸、形状和组成皆相同的溶胶。 胶体晶体：由一种或多种单分散胶体粒子组装并规整排列的二维或三维类似于晶体的有序结构。 光子晶体：在各个方向能阻止一定频率范围的光传播。 纳米粒子特性：比表面积大；易形成聚团；熔点低；磁性强；光吸收强；热导性能好 制备：气相、液相、固相 纳米气泡：在液体中或固液界面上存在的纳米尺度的气泡。 3.胶体系统的基本性质(N A =6.5*1023mol -1，R=8.314，T=273K) 运动 扩散：扩散系数：爱因斯坦第一扩散公式：r 61πη?=A N RT D 爱因斯坦布朗运动：r 3t t 2πη?==A N RT D X 沉降：大气压随高度分布：RT M gh -p p ln 0h = 光学 散射现象：当质点大小在胶体范围内时。反射：质点直径远大于入射光波长。 丁道尔现象：以一束强烈的光线射入溶胶后，在入射光的垂直方向可以看到一道明亮的光带。 Rayleigh 散射：022 1222122423)2(c 24I n n n n v I ?+-?=λπ 电学 电动现象：电泳：带负电的胶粒向正极移动，带正电的胶粒向负极移动。 电渗析：水在外加电场作用下，通过黏土颗粒间的毛细通道向负极移动的现象。 沉降电势：在无外加电场作用下，使分散相粒子在分散介质中快速沉降，则在沉降管两端产生电势差。 流动电势：用压力将液体挤过毛细管网或由粉末压成的多孔塞，在毛细管网两端产生电势差。 质点荷电原因：电离；离子吸附；晶格取代 双电层结构：胶粒表面带电时，在液相中必有与表面电荷数量相等且符号相反的离子存在，这些离子称为反离子。反离子一方面受静电引力作用向胶体表面靠近，另一方面受分子热运动及扩散作用有在整个液体中均匀分布的趋势。结果使反离子在胶粒表面区域的液相中形成平衡，越靠近界面反离子浓度越高，越远离界面反离子浓度越低。胶粒表面电荷与周围介质中的反离子构成双电层。胶粒表面与液体内部的电势差

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

胶体表面化学考试样卷

胶体表面化学考试样卷 判断题 1、临界胶束浓度CMC是表面活性剂分子沉淀的浓度。(错，形成胶束的浓度) 2、温度升高时，多数液体的表面张力减小。（对） 3、新形成的水凝胶中，分散相和分散介质都是连续相。（对） 4、泡沫体系是一种气溶胶。（错，液溶胶） 5、乳状液属于热力学稳定体系。（错，不稳定） 6、物理吸附都是不可逆的吸附过程。（错，物理吸附可逆） 7、Na+，K+的皂是O/W型的乳化剂，Ba2+,Mg2+的皂是W/O型的乳化剂。（对） 8、凝胶经无限溶胀后，成为溶胶。（对） 9、表面张力的产生是由于液体或固体中存在杂质。（错） 10、只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象，所以系统表面增大是表面张力产生的原因。（错，系统表面的净吸力） 11、HLB值是亲水亲油平衡值，其数值低，表示分子的亲水性强。（对） 12、单分子层吸附只能是化学吸附，多分子层吸附只能是物理吸附。（错，详见P218） 13、表面活性物质是指那些加人到溶液中，可以降低溶液表面张力的物质。（对） 14、蛋白质类高聚物形成的凝胶表面具有高度憎水性。（错） 15、南京的“雨花石”实际上是一种Liesegang环。（对，见书P163） 选择题 1.雾属于分散体系，其分散介质是（B） A 固体 B 气体 C 液体 D 气体或固体 2.区别溶胶与真溶液和悬浮液最简单灵敏的方法是：(B) A 乳光计测定粒子浓度 C 超显微镜测定粒子大小 B 观察丁铎尔效应 D 观察ζ电位 3.固体物质与极性介质（如水溶液）接触后，在相之间出现双电层，所产生的电势是指( A ) A 滑动液与本体液之间的电势差 C 紧密层与扩散层之间的电势差 B 固体表面与本体溶液间的电势差 D 小于热力学电位φ 4.下列性质中既不属于溶胶动力学性质又不属于电动性质的是：( D ) A 沉降平衡 B 布朗运动 C 沉降电势 D 电导 5.当溶胶中加入大分子化合物时：(C) A 一定使溶胶更稳定 C 对溶胶稳定性影响视加入量而定 B 一定使溶胶更容易为电解质所聚沉D 对溶胶稳定性没有影响 6. 同一体系，比表面自由能和表面张力都用σ表示，它们(D) A 物理意义相同，数值相同 C 物理意义相同，单位不同 B 量纲和单位完全相同 D 前者是标量，后者是矢量 7.对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是(C) A 凸液面内部分子所受压力大于外部压力 B 凹液面内部分子所受压力小于外部压力 C 水平液面内部分子所受压力大于外部压力 D 水平液面内部分子所受压力等于外部压力 8.胶束的出现标志着表面活性剂的: (A)

胶体与表面化学 课程大纲及重点

胶体与表面化学

第一章绪论（2学时） 1.1胶体的概念 什么是胶体，胶体的分类 1.2胶体化学发展简史 1.3胶体化学的研究对象 表面现象，疏液胶体，缔合胶体，高分子溶液。 重点：胶体、分散系统、分散相、分散介质的概念。 难点：胶体与表面化学在矿物加工工程中的作用及意义。 教学方法建议：启发式教学，引导学生对胶体及表面化学的兴趣。第二章胶体与纳米材料制备（4学时） 2.1胶体的制备 胶体制备的条件和方法，凝聚法原理。 2.2胶体的净化 渗析、渗透和反渗透。 2.3单分散溶胶 单分散溶胶的定义及制备方法。 2.4胶体晶体 胶体晶体的定义及制备方法 2.5纳米粒子的制备 什么是纳米材料，纳米粒子的特性及制备方法 重点：胶体的制备、溶胶的净化、胶体晶体的制备。 难点：胶体制备机理。 教学方法建议：用多媒体教学，注重理论联系实际。 第三章胶体系统的基本性质（8学时） 3.1溶胶的运动性质 扩散、布朗运动、沉降、渗透压和Donnan平衡。 3.2溶胶的光学性质 丁道尔效应和溶胶的颜色。 3.3溶胶的电学性质

电动现象、双电层结构模型和电动电势(ζ电势) 3.4溶胶系统的流变性质 剪切速度越切应力，牛顿公式，层流与湍流，稀胶体溶液的黏度。 3.5胶体的稳定性 溶胶的稳定性、DLVO理论、溶胶的聚沉、高聚物稳定胶体体系理论。 3.6显微镜及其对胶体粒子大小和形状的测定 显微镜的类型及基本作用 重点：沉降、渗透压、电泳、电渗、ζ电势的计算、双电层结构模型、DLVO理论、溶胶的聚沉。 难点：双电层结构模型。 教学方法建议：多媒体教学和板书教学相结合。 第四章表面张力、毛细作用与润湿作用（6学时） 4.1表面张力和表面能 净吸力和表面张力的概念、影响表面张力的因素、液体表面张力和固体表面张力的 测定方法。 4.2液-液界面张力 Anntonff规则、Good-Girifalco公式、Fowkes理论和液-液界面张力的测定。 4.3毛细作用与Laplace公式和Kelvin公式 毛细作用，Laplace公式和Kelvin公式的应用，曲界面两侧的压力差及与曲率半径的关系，毛细管上升或下降现象，弯曲液面上的饱和蒸气压。 4.4润湿作用和杨氏方程 润湿现象、润湿角，润湿角的测量方法、润湿角的影响因素、铺展、杨方程、润湿热的计算。 4.5固体表面能 固体表面能的特点与表面张力的区别 重点：润湿现象、润湿角、润湿角的计算；Laplace公式和Kelvin公式的计算公式；润湿热的计算。 难点：Fowkes理论和杨方程。 教学方法建议：启发性讲解与讨论式教学相结合，板书与多媒体教学相结合。

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。