第五章 表面与界面复习提纲
- 格式:doc
- 大小:24.00 KB
- 文档页数:1
表面与界面知识点总结 -回复
表面与界面知识点总结:
1. 表面现象:由于固体表面分子的结构不同于其内部,故表面分子有一些特殊的性质,如表面张力、表面能、界面张力等。
2. 表面张力:由于表面分子受到相邻分子的吸引力而对内聚性较强。
表面张力可由液滴的形态及表面积变化计算出来。
3. 表面能:由表面分子吸引而形成的表面存在着一定能量,该能量称为表面能。
表面能越大,表面张力越强。
4. 界面张力:液体与气体、液体与固体之间的接触面上会形成界面张力。
液体-气体界面张力使液体产生球形,液体-固体界面张力使液滴变成半球形。
5. 单层分子膜:将一种分子吸附在固体表面上形成的单层分子膜,具有一定的表面活性和润湿性。
6. 表面增强拉曼散射(SERS):将分子吸附在纳米金属表面上,可在表面增强的作用下使与特定振动光谱相关的光谱峰增强数千倍。
7. 多相反应催化剂:多相反应催化剂是将催化剂固定在固体表面上,可在多相催化反应中提高反应速率和选择性。
8. 界面化学:研究不同相之间的相互作用及二者之间的交换现
象的学科,包括了表面化学、胶体化学等方面的研究。
9. 分散体系:由于存在各种散体而形成的体系,如泡沫、乳液等。
在这些分散体系中,表面的性质是十分重要的。
第5章固体表面与界面一、名词解释1.阳离子交换容量:为PH=7 时100g干粘土所吸附的离子的毫克当量数2.可塑性:粘土与适当的水混合均匀制成泥团,当其受到高于某一个剪切应力值时,可以塑造成任何形状,这种去除应力能够保持形状。
3.触变性:泥浆的稀释流动状态到泥浆的稠化凝聚状态之间还有一个中间态,通过扰动和摇动,凝固的泥浆又变回流动状态,当停止扰动或摇动,又变回凝固的泥浆4.滤水性:用石膏模型注浆成型时,泥浆形成的固化泥层透过水的能力5.聚沉值:使一定量的胶体溶液在一定的时间内开始凝聚所需要的电解质浓度6.粘土阳离子交换:粘土颗粒吸附的阳离子被溶液中其它浓度大、价数高的阳离子所交换二、填空与选择1.范氏力主要来源于三种不同效应:发生在极性分子和极性分子之间的静电力;发生在极性分子和非极性分子之间的诱导力和发生在非极性分子和非极性分子之间的色散力。
2.不同类型的物体在应力作用下出现的流动形式可有:粘性流动、宾汉流动、塑性流动、假塑性流动和膨胀流动。
3.粘土阳离子交换顺序为 H+>Al3+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>NH4+>K+>Na +>Li+(半径大、电价高交换能力强)。
4.粘土荷电的主要原因有:类质同晶取代、边棱破键和腐殖质电离。
5.水和粘土作用以后,水在粘土胶粒周围随着距离的增大可分为:牢固结合水、疏松结合水和自由水。
(电价低、半径小结合水多)6.当液体与固体相接触,固相不被液体所润湿,则两相的表面张力的关系应是D 。
( A γSV -γSL >γLV;B γSV >γSL;C γSV -γSL <γLV;D γSV <γSL )7.离子晶体通常借助表面离子的极化变形和重排来降低其表面能,对于下列离子晶体的表面能,最小的是 PbI 2、 。
( CaF 2、PbF 2、PbI 2、BaSO 4 、SrSO 4 )8.粘土的很多性能与吸附阳离子种类有关,当吸附下列不同阳离子后的变化规律以箭头表示(小→大):−−−−−−−−−−−→−++++++++++Li Na K NH Mg Ca Sr Ba Al H 422223 与这样变化规律有关的性能是 A 。
习题
1.什么叫表面张力和表面能? 在固态下和液态下这两者有何差别?
2.一般说来,同一种物质,其固体的表面能要比液体的表面能大,试说明原因。
3.什么叫吸附、粘附? 当用焊锡来焊接铜丝时,用锉刀除去表面层,可使焊接更加牢固,请解释这种现象。
4.方镁石的表面能为1000尔格/cm2,如果密度为3.68克/cm3,求将其粉碎为1u颗粒时,每克需能量多少卡?
5.试说明晶界能总小于两个相邻晶粒的表面能之和的原因。
7.1克石英在粉碎机中轧成粒度为1u的粉末时,重量增至1.02克,若这是吸附了空气中水分的结果,试求吸附水膜的厚度(假定破碎后颗粒为立方体)。
8.真空中Al2O3的表面张力约为900erg/cm2,液态铁的表面张力为1729erg/cm2,同样条件下,界面张力(液态铁—氧化铝)约为2300erg/cm2,问接触角有多大? 液态铁能否润湿氧化铝? 答:θ=14429´
9.表面张力为500erg/cm2的某液态硅酸盐与某种多晶氯化物表面相接触,接触角θ=45°;若与此氧化物相混合,则在三晶粒交界处,形成液态小球,二面角φ平均为90°,假如没有液态硅酸盐时,氧化物-氧化物界面的界面张力为1000dyn/cm,试计算氧化物的表面张力。
答:γsv=1060.7dyn/cm2
10.MgO—A12O3—SiO2系统的低共熔物,放在Si3N4陶瓷片上,在低共溶温度下,液相的表面张力为900erg/cm2,液体与固体的界面能为600erg/cm2,测得接触角为70.52°,
(1)求Si3N4的表面张力。
(2)把Si3N4在低共熔温度下进行热处理,测得其腐蚀的槽角为123.75°,求Si3N4的
晶界能。
(3)如果把20%的低共熔物与Si3N4粉末混合,加热到低共溶温度下,试画出由低共熔
物与Si3N4混合组成的陶瓷显微结构示意图。
答: (1) γsv=900erg/cm2
(2) γsv=848.5erg/cm2
复习提纲
1.基本概念:表面、晶界、相界、弛豫表面、重构表面、黏附、润湿、吸附
2.固体是如何降低系统的表面能的,为什么相同组成的固体的表面能总是高于液体的表面能;
3.固体的表面力场的分类和本质,晶体的表面结构特点,表面粗糙度、表面微裂纹对表面力场的影响;
4.固体的界面行为对固体表面结构和性质的影响;粗糙表面的润湿行为;
一、表面力的存在使固体表面处于高能量状态,然而,能量愈高系统愈不稳定,那么固体是
通过何种方式降低其过剩的表面能以达到热力学稳定状态的。