界面化学 第一章 液体表面3
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物理化学界面现象知识点物理化学是一门研究物质与能量转化关系的学科,其中关于界面现象的研究成为其重要组成部分。
界面现象指的是两种或两种以上物质的交界处,这些物质可以是固体、液体或气体。
本文将介绍物理化学界面现象的几个重要知识点。
一、表面张力表面张力是指液体分子表面上分子间相互吸引的力所产生的效应。
液体分子在表面形成一个较为稳定的薄层,使得液体表面呈现收缩的趋势。
表面张力的大小与液体的性质有关,与温度、溶质浓度等因素也有关系。
表面张力有许多重要应用,如测定液体的粘度、浮力现象和昆虫在水面行走等。
二、润湿性润湿性是指液体在与固体接触时的扩展性和均匀性。
润湿性好的液体可以在固体表面均匀地展开,与固体取得较大的接触面积。
润湿性的研究对于表面活性剂、涂层材料等的开发具有重要意义。
润湿性与液体与固体之间的相互作用力有关,主要分为两种类型:强烈吸附型润湿和胶状薄膜型润湿。
三、界面电荷界面电荷是指存在于两相接触处的电荷分布。
在液体与固体、液体与气体的接触处,由于电离、化学吸附等作用,使得界面处出现电荷分布不均匀的现象。
界面电荷的存在对于溶液的稳定性、沉降速度以及电化学反应的进行产生重要影响。
四、界面传质界面传质是指物质在两相接触处的传输过程。
传质可以是从一个相向另一个相的扩散,也可以是通过界面传递。
界面传质是许多重要现象的基础,如大气污染、化工过程中的传质现象等。
界面传质与各相之间的浓度差、物质的扩散系数等因素相关。
五、胶束和微乳液胶束和微乳液是由表面活性剂分子在溶液中自组装形成的具有特殊性质的结构。
胶束是由表面活性剂分子聚集形成的球状结构,具有封闭的疏水核心和亲水外壳。
微乳液是由表面活性剂分子聚集形成的亲水和疏水两相共存的稳定结构。
胶束和微乳液的形成与溶液中表面活性剂浓度、温度等因素密切相关,对于药剂的输送、催化剂的设计等方面具有重要意义。
综上所述,物理化学界面现象是物质与能量转化过程中的重要组成部分。
表面张力、润湿性、界面电荷、界面传质以及胶束和微乳液等知识点对于理解和应用界面现象有着重要作用。
界面化学1 名词解释表面张力:是垂直通过液体表面上任一单位长度、与液面相切地收缩表面的力。
表面活性:溶质使溶剂表面张力降低的性质。
铺展系数S:铺展过程的自由能降低值。
起始铺展系数:两液体刚接触时,铺展过程自由能降低值。
终止铺展系数:两液体互相饱和时,铺展过程自由能的降低值。
饱和吸附量Γm:溶液浓度很大时,吸附量不再随浓度增加而增加,趋向一个极限值,称为饱和吸附量。
吸附饱和度:溶液表面吸附量Γ与饱和吸附量Γm的比值。
界面压:纯粹液液界面与有溶质吸附时界面两者界面张力之差称为界面压。
表面压:单位长度浮片所受到的合力。
无膜和有膜处底液的表面张力之差。
本征曲率:由于表面活性剂亲水、亲油链段在界面占有各自不同的面积而导致液液界面吸附层具有不同的曲率。
乳状液:互不相溶的液体中加入表面活性剂,形成由表面活性剂为界面膜、含有一种或两种液体的液滴。
该体系为热力学稳定、各向同性、透明或半透明的分散体系。
Krafft点:离子型表面活性剂的溶解度会陡然上升时的温度。
浊点:非离子型表面活性剂水溶液的溶解度则往往随温度上升而降低,在升至一定温度时出现浑浊,经放置或离心可得到两个液相。
这个温度被称为该表面活性剂的浊点。
反胶团:亲水基构成内核,疏水基构成外层的聚集体。
临界胶团浓度:表面活性剂溶液开始大量形成胶团的浓度。
2 填空题1)表面张力和表面自由能分别是用力学方法和热力学方法研究液体表面现象时采用的物理量,具有不同的物理意义,却又具有相同的量纲。
表面自由能:恒温恒压增加单位表面积时体系自由能的增量。
2)表面热力学基本公式:dU=TdS−pdV+γdA+Σμi dn idH=TdS+Vdp+γdA+Σμi dn idF=−SdT−pdV+γdA+Σμi dn idU=−SdT+Vdp+γdA+Σμi dn i3)Young-Laplace方程一般式:∆P=γ(1R1+1R2);特殊式:∆P=2γR(球面)弯曲液面对内相施以附加压力,其值取决于液体的表面张力和液面的曲率。