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习题11. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的有：(A)表面能(B)表面力(C)比表面(D)液面下的附加压力2.在下图的毛细管装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管液体将：(A)向左移动(B)向右移动(C)不移动(D)左右来回移动3.在298 K下，将液体水分散成小液滴，其热力学能：(A) 增加 (B)降低(C) 不变 (D)无法判定4.在相同温度下，固体冰和液体水的表面力哪个大?(A)冰的大 (B)水的大(C)一样大 (D)无法比较5.在临界温度时，纯液体的表面力(A) 大于零 (B)小于零(C)等于零 (D)无法确定6.在 298 K时，已知 A液的表面力是 B液的一半，其密度是 B液的两倍。
如果A液在毛细管中上升 1.0×10-2m，若用相同的毛细管来测 B液，设接触角相等，B 液将会升高：(A) 2×10-2m(B) 1/2×10-2m(C) 1/4×10-2m(D) 4.0×10-2m7.下列说法中不正确的是：(A)生成的新鲜液面都有表面力(B)平面液体没有附加压力(C)弯曲液面的表面力的方向指向曲率中心(D)弯曲液面的附加压力指向曲率中心8.微小晶体与普通晶体相比较，哪一种性质不正确？(A)微小晶体的饱和蒸气压大(B)微小晶体的溶解度大(C)微小晶体的熔点较低(D)微小晶体的溶解度较小9.在空间轨道上运行的宇宙飞船中，漂浮着一个足够大的水滴，当用一根壁干净、外壁油污的玻璃毛细管接触水滴时，将会出现：(A)水并不进入毛细管(B)水进入毛细管并达到管一定高度(C)水进入毛细管并达到管的另一端(D)水进入毛细管并从另一端滴出10.同外压恒温下，微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压：(A) 大(B) 一样(C) 小(D) 不定11.用同一支滴管滴下水的滴数和滴相同体积苯的滴数哪个多?(A)水的多 (B)苯的多(C)一样多 (D)随温度而改变12. 25℃时，一稀的肥皂液的表面力为0.0232 N·m-1，一个长短半轴分别为0.8 cm 和0.3 cm的肥皂泡的附加压力为：(A) 5.8 Pa (B) 15.5 Pa(C) 18.4 Pa (D) 36.7 Pa13.已知 293 K时，水-辛醇的界面力为 0.009 N·m-1，水-汞的界面力为0.375 N·m-1，汞-辛醇的界面力为 0.348 N·m-1，故可以断定：(A)辛醇不能在水－汞界面上铺展开(B)辛醇可以在水－汞界面上铺展开(C)辛醇可以溶在汞里面(D)辛醇浮在水面上14.在农药常都要加入一定量的表面活性物质,如烷基苯磺酸盐,其主要目的是：(A) 增加农药的杀虫药性(B) 提高农药对植物表面的润湿能力(C) 防止农药挥发(D) 消除药液的泡沫15.将半径相同的三根玻璃毛细管分别插入水、乙醇水溶液和NaCl水溶液中，三根毛细管中液面上升高度分别为h1，h2，h3，则：(A) h1＞h2＞h3 (B) h1＞h3＞h2(C) h3＞h1＞h2 (D) h2＞h1＞h316.对于亲水性固体表面，其表面力间的关系是：(A) g固-水 >g固-空气(B) g固-水 <g固-空气(C) g固-水 =g固-空气(D) 不能确定其液固间的接触角q值为：(A) q> 90°(B) q= 90°(C) q= 180°(D) q< 90°17. Langmuir吸附等温式一般可写成q= ap/(1+ap)，若一个吸附质粒子在吸附时解离成两个粒子，则Langmuir吸附等温式可写做：(A)q= 2ap/ (1 + 2ap)(B)q= a2p2/ (1 + a2p2)(C)q= a1/2p1/2/ (1 + a1/2p1/2)(D)q= 2ap/ (1 + ap)18.除了被吸附气体的气压须适当之外，下列因素中哪个对气体在固体表面发生多层吸附起主要影响？(A)气体须是理想气体(B)固体表面要完全均匀(C)气体温度须接近正常沸点(D)固体应是多孔的19.兰缪尔吸附等温式：(A)只适用于化学吸附(B)只适用于物理吸附(C)对单分子层的物理吸附及化学吸附均适用(D)对单分子层和多分子层吸附均适用20.描述固体对气体吸附的 BET公式是在 Langmuir理论的基础上发展而得的，它与Langmuir理论的最主要区别是认为：(A)吸附是多分子层的(B)吸附是单分子层的(C)吸附作用是动态平衡(D)固体的表面是均匀的二、填空题1.界面吉布斯自由能和界面力的相同点是不同点是。
黑龙江省专业技术人员继续教育知识更新培训化工专业20xx学习心得黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得表面化学学习心得通过职称教育表面化学的学习，我收获了很多。
这种收获远远大于大学期间学习知识的总和。
因为工作后更加知道化学在实际中的应用，这个时候能够有职称培训这样的机会，确实很难得，也很有益。
本学期的专业课是表面化学，通过对教材的学习，了解的表面化学的本质。
通过更深入的学习，以往我的很多疑惑，问题都得到解决。
还有的不是能马上解决的，只是自己的一些想法。
这些，可能就是将来科研的点滴素材！这些，可能就为以后的专业学习做好基础！以下就是我学习表面化学的一些收获体会：第一章与第二章主要介绍了表面层的基本概念和性质。
学习了这两章后使我对表面化学有了初步的概念。
平时工作中经常会接触到化工设备、管道、阀门、仪表等的材质问题，以前只知道我们的工艺要求的最低材质要求，却并不了解为什么这样去选型。
现在通过硬度、脆性、残余应力、吸附、扩散等的学习，知道了材料材质的选择还有这么多知识需要掌握。
化工材料不但要选择足够的硬度，还要考虑到脆度，防止过硬使材料断裂，这种需求就使得材料加工过程中充分了解上面五种表面化学性质，制作出符合要求的产品，满足生产生活的需要。
涂层的学习，相对来说还是比较容易的，因为生活中也经常接触到这种概念。
涂层的抗腐蚀性能和装饰性能，已经成为人们生活中的必需，而化工中对腐蚀的要求又远远高于普通生活中的需要。
表面层强度分为抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等，还可以分为静强度、疲劳强度（弯曲疲劳和接触疲劳等）、断裂强度、冲击强度、高温和低温强度、在腐蚀条件下的强度和蠕变、胶合强度等。
其中一个重要的概念疲劳强度就是材料、零件和结构件对疲劳破坏的抗力。
在规定的循环应力幅值和大量重复次数下，材料所能承受的最大交变应力。
疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。
据统计，在机械零件失效中大约有80%以上属于疲劳破坏，而且疲劳破坏前没有明显的变形，所以疲劳破坏经常造成重大事故，所以对于轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等承受交变载荷的零件要选择疲劳强度较好的材料来制造。
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。
第十三章乳状液与泡沫13.1 本章学习要求1．掌握乳状液的特点、类型及类型的鉴别。
2．掌握乳化剂的作用，了解乳状液的类型理论。
3．了解乳状液的制备、转型与破坏。
4．掌握泡沫的特点及稳定性。
5．了解乳状液与泡沫在工业和日常生活中的应用。
13.2 内容概要13.2.1 乳状液的类型乳状液（emulsion）是由一种或几种液体以小液滴的形式分散于另一种与其互不相溶的液体中形成的多相分散体系。
其中一种液体是水或水溶液，称为水相，用符号W表示；另一种与水互不相溶的液体统称为“油”相，用符号O表示。
乳状液存在着两种不同类型，外相为水，内相为油的乳状液称为水包油型乳状液（oil in water emulsion），用符号油/水或O/W表示；若外相为油，内相为水，则称为油包水型乳状液（ water in oil emulsion），用符号水/油或W/O 表示。
两种乳状液在外观上无明显区别，可通过稀释、染色和电导等方法进行鉴别。
乳状液能被外相液体所稀释，例如牛奶能被水稀释，所以牛奶是O/W型乳状液。
如果将油溶性染料如红色的苏丹III加到乳状液中，在显微镜下观察，若整个乳状液带色，说明油是外相，乳状液是W/O型；若只有星星点点的液滴带色，则是O/W型。
水溶液具有导电能力，而油导电能力较差，所以O/W型乳状液的电导率比W/O型的乳状液要大得多。
13.2.2 乳状液的稳定性与乳化1．乳化剂与乳化作用直接把水和油混合在一起震摇，虽然可以使其相互分散，但静置后很快又会分层，不能形成稳定的乳状液。
为了形成稳定的乳状液所必须加入的第三组分称为乳化剂（emulsifying agent）。
乳化剂的种类很多，可以是人工合成的表面活性剂，也可以是蛋白质、树胶、明胶、皂素、磷脂等天然产物。
乳化剂的乳化作用之所以能使乳状液稳定，主要是由于：（1）乳化剂吸附在油水界面上，降低了界面张力；（2）形成具有一定机械强度的界面膜，从而阻碍了液滴的聚结变大。
用离子型表面活性剂为乳化剂时，乳状液中液滴常常带有电荷，在其周围可以形成双电层，由于同性电荷之间的静电斥力，阻碍了液滴之间的聚结，从而使乳状液稳定。
2．乳状液的类型理论影响乳状液类型的因素很多。
最初人们认为相体积是决定乳状液类型的主要因素，即量多的液体均为外相，而量少的则为内相。
但事实证明，这种看法是片面的，现在已经可制成内相体积为90%以上的乳状液。
乳状液的类型主要与乳化剂的性质有关。
通常情况下，用亲水性较强（HLB 值较大）或极性基团截面积较大的乳化剂可制得O/W型乳状液；相反，用亲油性较强（HLB值较小）或非极性基团截面积较大的乳化剂可制得W/O乳状液。
关于乳状液类型的理论主要有定向楔型理论及双重界面张力学说等。
3．乳化剂的选择对于表面活性剂类型的乳化剂，HLB值可供参考。
除此之外，还应考虑以下因素：（1）乳化剂与分散相的亲和性。
（2）乳化剂的配伍作用。
通常将HLB值小的和HLB值大的乳化剂混合使用，使混合乳化剂的HLB值接近分散相所要求的HLB值，可以取得满意的效果。
（3）乳化剂体系的特殊要求。
作为食品添加剂的乳化剂，应无毒，无特殊气味等。
医药用乳化剂要考虑其药理性能。
农药乳化剂则要求对农作物和人畜无害。
（4）乳化剂的成本低、来源方便等。
4．乳状液的制备在实验室中最简便的制备方式就是用手震摇。
经验证明，间歇震摇比连续震摇的效果好。
工业生产中常用的乳化设备有机械搅拌器、胶体磨、均化器及超声波乳化器等。
此外，乳化方法也很重要，就是要注意加料顺序、方式、混合时间等。
13.2.3 乳状液的转型与破坏1．乳状液的转型转型是指在外界某种因素作用下，乳状液由O/W变成W/O型，或者相反的过程，又称为转相。
乳状液的转型通常是由于外加物质使乳化剂的性质发生改变而引起的。
例如，用钠皂可以形成O/W型乳状液，若加入足够量的氯化钙，则可生成钙皂而使乳状液转型为W/O型。
温度的改变有时也会造成乳状液的转型，当温度升高时，乳化剂分子的亲水性变差，亲油性增强，在某一温度时，由O/W型转变为W/O型乳状液，这一温度为转型温度（phase inversion temperature，简称PIT）。
2．乳状液的破坏有时希望破坏乳状液，以使其中的水、油两相分离（层），就是所谓破乳（deemulsification）。
破乳可以用物理方法。
例如用离心机分离牛奶中的奶油。
原油脱水可利用静电破乳。
升高温度也可以降低乳状液的稳定性。
另一类破乳方法是化学方法，即向乳状液中加入破乳剂（deemulsifier）。
其原理是破坏乳化剂的乳化能力。
例如用不能生成牢固保护膜的表面活性物质（如异戊醇）来顶替原来的乳化剂，从而破坏乳化剂形成的界面膜，使乳状液失去稳定性。
用皂素作乳化剂时，若加入无机酸，皂类就变成脂肪酸而析出，乳状液因失去乳化剂的稳定作用而被破坏。
13.2.4 微乳状液在由水、油和乳化剂所形成的乳状液中加入第四种物质（通常是醇），当用量适当时可形成一种外观透明的液－液分散体系，这就是微乳状液。
加入的第四种物质称为辅助表面活性剂。
微乳状液中液滴的大小在10nm左右。
由于界面张力的急剧降低，微乳状液的热力学稳定性很高，还能自动乳化，长时间存放也不会分层破乳。
其另一特点是低黏度。
13.2.5 泡沫1．泡沫的形成泡沫（foam）是由液膜隔开的气泡聚集物。
纯液体不能形成稳定的泡沫。
搅动一杯纯水，虽然也有气泡浮起，但升至水面后很快即破裂，若加入少量洗衣粉后，即可产生比较稳定的泡沫。
这些对泡沫起稳定作用的物质称为起泡剂。
表面活性剂是最常用的起泡剂，此外，蛋白质、明胶等高分子物质也是很好的起泡剂。
起泡剂所起的作用主要如下：1．起泡剂分子吸附在气－液界面上，降低了界面张力。
2．形成具有一定机械强度和弹性的界面膜。
3．形成具有一定黏度的液膜，使膜内液体不易流走，从而增加了泡沫的稳定性。
2．泡沫的破坏消除泡沫的方法主要有两类：1．物理方法。
利用搅拌、改变温度及压力等方法消泡。
2．化学方法。
通常利用加入消泡剂的方法来达到破坏泡沫稳定性的目的。
13.3 例题和习题解答例13.1 298K下，将20克甲苯的乙醇溶液[含甲苯85%（w/w）]加入到20克水中形成液滴平均半径为10-6m的O/W乳状液，已知298K下甲苯与此乙醇水溶液的界面张力为38mN·m-1，甲苯的密度为870kg·m-3。
试计算该乳状液形成过程的△G，并判断该乳状液能否自发形成。
解：由△G=σ·△Aσ=36×10-3N·m-2△G=36×10-3×58.6=2.11J＞0该乳状液的形成过程不自发。
例13.2对某O/W型乳状液，采用70%（w/w）的Tween80（HLB=15.0）和30%（w/w）的Span80（HLB=4.3）复合乳化剂的乳化效果最好。
现只有Span60（HLB=4.7）和Tween60（HLB=14.9），问二者应以何种比例混合？解：Span60+Tween60混合后的HLB值应与70%的Tween80+30%Span80混合乳化剂的HLB值相等。
设混合乳化剂中Span60的质量百分浓度为x%，则Tween60的质量百分浓度应为(100－x)%15.0 × 70% + 4.3 × 30% = 4.7 × x% + 14.9 × (1－x) %解得x = 30.5%即：应以30.5%的Span60与69.5%的Tween60混合为佳。
习题13-1乳化剂、起泡剂的乳化作用、起泡作用分别可归纳为哪几点？答：乳化剂的乳化作用主要表现在：（1）降低油－水界面张力。
（2）形成牢固的界面膜。
起泡剂的起泡作用主要表现在：（1）降低液－气界面张力。
（2）形成具有一定机械强度和弹性的界面膜。
（3）形成具有一定黏度的液膜。
习题13-2 试列举出两种互不相溶的纯液体不能形成稳定乳状液的原因答：一种液体在外力（搅拌、震摇）作用下以小液滴的形式分散于另一种与其互不相溶的液体中形成乳状液，在此过程中，分散相液体的比表面增大，因而是一个自由能增加的非自发过程，具有热力学不稳定性。
受自由能降低原理支配，小液滴会自发聚结合并成大液滴，从而减少比表面，使体系的自由能降低。
所以两种互不相溶的纯液体不能形成稳定的乳状液。
习题13-3 Reinders指出，以固体（s）粉末作乳化剂时，有三种情况（1）若σso ＞σow＞σsw，固体处于水中；（2）若σsw ＞σow＞σso，固体处于油中；（3）若σow ＞σsw＞σso，或三个张力中没有一个大于其它二者之和，则固体处于水－油界面。
只有在第三种情况下，固体粉末才能起到稳定作用。
20℃时在空气中测得水（表面张力为72.8mN·m-1）对某固体的接触角为100°，油(表面张力为30 mN·m-1)对固体的接触角为80°，水－油间的界面张力为40 mN·m-1，试估计此固体的粉末能否对油水乳化起稳定作用？解：由Young（杨氏）方程得σsg = σsw+ 72.8 cos 100°(1)σsg = σso+ 30 cos 80°(2)（1）－（2）得σsw －σso= 17.9 mN·m-1故σsw －σso＜σow，即σsw＜σow+σso（2）－（1）得σso －σsw= －17.9 mN·m-1故σso －σsw＜σow，即σso＜σow+σsw（1）+（2）得σsw +σso= 2σsg+7.4由于σsg 通常较大，故估计σow＜2σsg+7.4 即σow＜σsw+σso可见，三个界面张力中没有一个大于其它二者之和，故此固体粉末能对油水乳化起稳定作用。
习题13-4对于某油－水体系，60%的Tween 60（HLB＝14.9）与40%的Span 60（HLB=4.7）组成的混合乳化剂的乳化效果最好，混合乳化剂的HLB值为各乳化剂的质均值。
若现在只有Span 85（HLB=1.8）与Renex（HLB=13.0），问二者应以何种比例混合？解：设Span 85的用量比例为x%，则Renex 为（100%－x%）两种混合乳化剂的HLB值应相等，因而可得：14.9×60%+4.7×40%=1.8×x%+13.0×(100－x)%解之得：x = 19.5故应以19.5%的Span 85 与80.5%的Renex 混合。
