表面能-课件
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物理化学第八章表面一、表面化学的概念表面化学是研究发生在固体表面或液体表面的化学现象的科学。
在处理和制备材料、开发新工艺、研究反应机理以及在工业生产和实验室研究中,常常涉及到表面化学问题。
二、表面张力表面张力是液体表面分子之间的相互吸引力,是液体内部分子之间的相互排斥力。
其大小可以用表面张力系数γ表示。
三、弯曲液面的附加压力由于液面是弯曲的,所以液体在表面层内不仅要承受重力等一般压力,还要承受由于液面弯曲而产生的附加压力。
表面层内任一点上总压力与一般压力之差即为附加压力。
四、润湿现象润湿是指液体与固体接触时,液体会延固体表面铺展开来,这种现象叫做润湿现象。
润湿现象的产生与液体和固体的种类及它们之间的相互作用有关。
不同液体在不同固体表面上发生不同的润湿现象。
五、接触角和粘附功接触角是指液体在固体表面上附着时形成的液体-气体-固体三相交界处的切角。
接触角的大小反映了液体对固体表面的润湿程度。
粘附功是指液体润湿固体表面时,由润湿而在界面上产生的附加压力,其大小可用下式表示:W=2γcosθ(1-cosθ)其中γ为表面张力系数,θ为接触角。
六、降低表面张力的方法1、添加表面活性剂:表面活性剂可以显著地降低溶液的表面张力,并具有很好的润湿和乳化能力。
2、温度升高:温度升高可以增加分子的热运动,从而降低表面张力。
3、改变固体表面的性质:通过改变固体表面的性质(如通过化学吸附或物理吸附),可以降低表面张力。
七、应用表面化学的方法制备微纳米材料通过使用表面化学的方法,可以在固体表面上制备出各种微纳米材料。
例如,通过使用表面活性剂可以制备出纳米颗粒和纳米膜等材料。
通过使用分子束外延等方法可以在固体表面上制备出单层或多层原子膜。
这些技术在材料科学、电子学和生物学等领域中有着广泛的应用。
物理化学第十三章表面物理化学物理化学是化学的一个重要分支,它涉及到分子间的相互作用、物质的结构和性质以及它们之间的转化。
在物理化学的学习中,第十三章的内容是表面物理化学,它主要研究的是液体和气体界面上的分子相互作用和物理现象。