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黑龙江科技学院备课笔记第页第三节吸附现象一、吸附及对浮选的意义：1.概念：吸附：是液体（或气体）中某种物质在相界面上产生浓度增高或降低的现象。
正吸附：当加入某种物质后，使溶液表面能降低，表面层溶质的浓度大于溶液内部的浓度，浓度增高现象。
这种物质称为表面活性剂。
负吸附：当加入某种物质后，使溶液表面能增高，表面层溶质的浓度小于溶液内部的浓度，浓度降低现象。
这种物质称为非表面活性剂。
吸附量：一定温度下，当吸附达到平衡时，单位面积上所吸附的吸附质的摩尔数，常用“Γ”表示。
2.意义：吸附是浮过程中，相间相互作用的一种主要形式，此外还有吸收，粘附和多相化学反应。
研究浮选过程中的吸附现象，对探索浮选理论和指导浮选实践均有重要意义。
二、吸附类型：吸附分为物理吸附和化学吸附。
两者区别：吸附基面上的化学质点与吸附质之间是否发生化学键的结合。
凡由化学键力引起的吸附称为化学吸附；凡由分子键力引起的吸附称为物理吸附。
物理吸附：分子吸附，双电层扩散层吸附，半胶半吸附。
化学吸附：离子吸附，双电层内层吸附和特性吸附。
1.分子吸附:溶液中被溶解的溶质,以分子形式吸附到固---液，气---液等相界面上，称为分子吸附。
吸附的结果不改变矿物表面电性。
2.离子吸附：溶质离子在矿物表面吸附，称为离子吸附。
（1）定位吸附：定位离子在定位层发生的吸附，具有强的选择性和无取代性，结果改变电性。
（2）交换吸附：一种离子交换矿物表面的另一种离子而吸附在矿物表面上。
定位吸附和交换吸附经常同时发生，常在矿物表面生成不溶性盐类，可以改变矿物表面的电性（包括数量和符号）。
3.双电层的吸附：（1）双电层内层吸附----定位吸附（2）双电层外层吸附：紧密层吸附：静电力、范德华力和化学键力。
扩散层吸附：静电力。
4.半胶束吸附：长烃链非极性端在范德华力的作用下，发生缔合作用，形成类似胶体的结构。
5.特性吸附：双电层吸附中除静电吸附以外的吸附。
对溶液中某种组分有特殊的亲合力。
物体表面的吸附与界面现象物体表面的吸附与界面现象是物理学和化学领域中的重要研究课题。
我们常常可以观察到不同物质之间的相互作用，例如水滴在玻璃表面上的扩展，油漆涂层的均匀吸附以及蚊子在水面上行走等。
这些现象的背后是各种复杂的物理和化学过程，深入了解这些过程对于材料科学、生物医学和环境工程等领域的发展都具有重要意义。
吸附是指物质与固体表面之间的吸引和结合现象。
在吸附过程中，物质可以以物理吸附和化学吸附两种方式与表面相互作用。
物理吸附主要是通过范德华力或静电力的作用将物质吸附到表面上。
这种吸附相对比较弱，吸附物质可以在一定的条件下脱附。
而化学吸附则是通过共价键或离子键的形式与表面发生化学反应，吸附强度较高，很难脱附。
例如，金属与氧气反应生成氧化物膜，能够有效防止金属表面的进一步氧化。
界面现象则是指两种不同物质之间的界面现象，包括表面张力、润湿和胶团等。
表面张力是一种阻碍液体扩展的力，主要由分子之间的相互作用形成。
这种力使得液体在接触到表面时从外向内产生收缩，导致液体呈现出球形或半球形的形态。
润湿是指液体在固体表面上的分布情况。
当液体与固体完全接触时，我们称之为完全润湿。
相反，如果液体不能与固体完全接触，形成局部凹陷，则称之为不完全润湿。
胶团则是多个液滴或气泡在液体中相互聚集而形成的结构。
这些界面现象不仅仅与物体表面的物理和化学性质有关，还与外界条件如温度、压力和湿度等因素密切相关。
表面吸附和界面现象在材料科学中具有广泛的应用。
例如，在高分子材料中，通过控制表面吸附和界面现象可以改善材料的性能。
表面活性剂可以在材料表面形成一层薄膜，提高润湿性和防水性。
这种技术广泛应用于纺织品、油漆涂层和医疗用品等领域。
另外，在电子器件中，表面吸附和界面现象对于材料的耐久性和稳定性也至关重要。
通过改变材料表面的化学性质，可以有效控制电子器件的性能和寿命。
除了材料科学领域外，物体表面的吸附和界面现象在生物医学和环境工程领域也有重要应用。
化学表面化学练习题表面吸附和界面现象化学表面化学练习题：表面吸附和界面现象表面吸附和界面现象是化学中重要的概念，对于理解材料的特性及其应用具有重要意义。
本文将围绕表面吸附和界面现象展开论述，探讨相关练习题，旨在帮助读者进一步理解和应用相关知识。
1. 吸附现象是指气体、液体或固体在与表面接触的情况下，被物质的表面吸附或附着的现象。
根据吸附力的强弱，可以将吸附分为物理吸附和化学吸附。
2. 物理吸附主要由范德华力引起，其吸附速度快，吸附热较低；化学吸附则需要化学键的形成和断裂，吸附速度较慢，吸附热较高。
3. 表面活性剂是一类能够降低液体表面或液-固界面的表面张力的物质。
常见的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂。
4. 表面活性剂具有乳化、分散、润湿等特性，被广泛应用于液体洗涤剂、乳化剂、润滑剂等领域。
5. 分散系统中，存在两种无序排列的结构，即胶束结构和微乳液结构。
胶束结构是表面活性剂在溶液中形成的球形结构，其中疏水基团聚集在内，疏水基团聚集在外；微乳液结构是指表面活性剂和一定量的溶剂形成的连续的液滴结构。
6. 界面张力是液体与气体或液体与液体交界面上的单位长度所受的力，常用符号为γ。
根据界面上的液体种类不同，可以将界面张力分为气液界面张力和液液界面张力。
7. 洗涤剂对界面张力有明显影响，能够降低液体表面的张力，使表面张力减小，达到润湿和乳化的效果。
8. 表面活性剂的胶束结构对其性能具有重要影响。
胶束的大小与表面活性剂的浓度有关，随着浓度的增加，胶束的大小逐渐增大，直至形成连续的液滴。
9. 色散系统中的分散相通常是固体微粒，而分散介质可以是气体、液体或固体。
颗粒的大小和分散体系的粘度都会影响分散体系的流变性质。
10. 界面活性剂的添加对分散系统的流变性质有重要影响，可以改变其黏度、流变曲线的形状和流动特性。
总结起来，表面吸附和界面现象是化学中不可忽视的重要现象。
第四章界面现象和吸附4.1表面张力和表面能一、净吸力的概念净吸力：分子受到的一个垂直于液体表面、指向液体内部的“合吸力” ，它是液体具有表面张力的原因。
二、表面张力σ及其产生的原因•比表面As,Aw——度量系统分散程度大小的物理量.As,Aw大，则分散度大，即粒子小。
公式：As =A/V (m2/m3=m-1)；Aw = A/W (m2/kg)•表面张力σ及表面能（或表面吉布斯函数）G s1.σ产生的原因及表面能的意义：界面层的分子受到指向体相内部的不对称的合力作用，是产生表面张力的根本原因。
σ则是产生一切表面现象的根本原因。
2.表面能定义：恒温恒压下，可逆地增加系统单位面积的表面层所需做的功（系统增加的Gibbs函数）；或在与表面相切的方向上单位长度的紧缩力；单位：J/m2;N/m。
定义式: dG = -SdT + VdP +δW'δW'= σdA式中σ为比例系数，是使液体增加单位面积时所做的可逆功。
故dG = -SdT + VdP +σdAσ= （∂G/∂A）T，P，N3. σ的二个含义其一为吉布斯函数的改变量，因而称为比表面吉布斯函数，简称表面能，单位为mJ／m2。
由于σ是单位面积表面中的分子比处于体相时额外多出的吉布斯函数，因而是一个过剩量，有时称为(比)表面过剩吉布斯函数。
其二为从力的角度讲，σ也可看作是引起液体表面自动收缩的力，称为表面张力，它是作用于单位长度上的力。
δW=F•dx σdA=σ•2L•dx 或σ=F/2L故σ是引起液体表面收缩的单位长度上的力，单位以mN/m表示综上所述，液体表面张力和表面吉布斯函数分别是用力学和热力学的方法研究液体表面现象时采用的物理量，有相同的量纲，采用相应的单位时(例如分别用mN／m和mJ/m2)数值相同．但在应用上各有特色．采用表面吉布斯函数，便于用热力学原理和方法处理界面问题，所得结果不仅适用于液体表面，并对各种界面有普遍意义．特别对于与固体有关的界面，由于它的不可移动性，力的平衡方法难以应用．另一方面，采用表面张力以力的平衡方法解决流体界面的问题具有直观方便的优点．现在知道的最低的液体表面张力值是1K时液氨的表面张力0．37mN／m，最高值是铁在它的熔点时的表面张力1880mN／m，常见液体的表面张力在100mN／m以下．二、影响表面张力的因素1、物质本性固态物质表面张力如表：2.温度温度升高，一般液体表面张力降低，且σ—t有线性关系，当温度升高到接近临界温度时液—气界面逐渐消失，表面张力趋近于零。
