表面物理化學(xué).ppt

物質(zhì)的表面積的大小與物質(zhì)被分散的程度有關(guān) 物質(zhì)被分散的越細(xì) 則表面積就越大 物質(zhì)被分散的程度用比表面S0的大小來(lái)衡量 式中A 體積為V m3 的物質(zhì)所具有的表面積 S0 單位體積的物質(zhì)所具有的表面積 m 1 例1 求一邊長(zhǎng)為l的立方體的比表面 或 A 質(zhì)量為m kg的物質(zhì)所具有的表面積 S0 單位質(zhì)量的物質(zhì)所具有的表面積 公式常用于多孔性固體物質(zhì) m2 kg 1 例2 在20 時(shí) 將10g水分散成半徑為10 9m的水滴 試計(jì)算分散后的液滴數(shù)和比表面 已知 水的 998 3kg m 3 二 表面能和表面張力 以l g表面分子的情況為例 說(shuō)明表面層的分子與體相內(nèi)部的分子具有不同的能量 在液相內(nèi)部的分子 受到周?chē)渌肿訉?duì)它的吸引力是對(duì)稱(chēng)的 分子所受的合力為零 因此 分子在液相內(nèi)部移動(dòng)不需要做功 氣相 由于氣相的密度比液相的密度要小 因此 表面上的分子受到指向液相內(nèi)部的合力的作用 有向液相內(nèi)部遷移 縮小表面積的趨勢(shì) 如果把液相內(nèi)部的分子移到表面上 則必須克服液相內(nèi)部分子對(duì)它的吸引力而對(duì)其做功 這一部分能量將儲(chǔ)存在表面上 使得物質(zhì)在表面比內(nèi)部具有過(guò)剩的能量 由此說(shuō)明了表面層的分子比體相內(nèi)部的分子具有更高的能量 在定溫 定壓 組成不變的條件下 可逆地?cái)U(kuò)展dA的表面積 所需對(duì)體系做的功為 表面功 是在定溫 定壓 組成不變的條件下 增加單位表面積時(shí)體系的Gibbs自由能的增量 稱(chēng)作比表面自由能 簡(jiǎn)稱(chēng)為比表面能 是體系的強(qiáng)度性質(zhì) 單位為 J 從力的角度來(lái)講 還有另一含義 液體表面最基本的特性是傾向于收縮 從液膜自動(dòng)收縮實(shí)驗(yàn)可以更好地認(rèn)識(shí)這一現(xiàn)象 F 反抗擴(kuò)張表面時(shí)的表面張力示意圖 這種反抗力稱(chēng)為 表面張力 它是垂直通過(guò)液體表面上任一單位長(zhǎng)度 與液面相切的收縮表面的力 單位為 N m 表面張力是液體的基本物理化學(xué)性質(zhì)之一 一定組成的液體在一定的溫度 壓力下有一定的表面張力值 表面張力和比表面能分別是用力學(xué)方法和熱力學(xué)方法研究液體表面現(xiàn)象時(shí)采用的物理量 具有不同的物理意義 但當(dāng)兩者的量綱相同時(shí) J m 2 N m m 2 N m 1 兩者具有相同的數(shù)值 液體的表面張力還和溫度有關(guān) 當(dāng)溫度升高時(shí) 分子間的作用力減弱 表面張力下降 固體也有表面張力 但由于許多固體是各向異性的 因此固體在不同方向上的表面張力也各不相同 8 2彎曲液面的特性 一 彎曲液面下的附加壓力 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 用小玻璃管吹一肥皂泡 只有堵住管口才能保持此泡 否則 肥皂泡很快收縮成液滴 這是因?yàn)閺澢囊好鎯蓚?cè)有壓力差 此壓力差與液體的表面張力和液面的曲率有關(guān) 分析以下三種形狀的液面 平面液體 凸面液體 凹面液體 平面液體 由于表面張力都在平面上 表面收縮力是沿著平面作用的 大小相等 方向相反 所以 平面液體的附加壓力 P 0 Pr 平 P0 凸面液體 由于表面張力向著縮小表面的方向 在垂直方向上的分力相互疊加 使得液體表面產(chǎn)生向著液體內(nèi)部的附加壓力 P P Pr 凸 P0 0 凹面液體 與凸面液體相反 附加壓力指向液體外部 P Pr 凹 P0 0 顯然 不管是凸面液體還是凹面液體 附加壓力總是指向曲率中心 對(duì)球形液面 Pa Laplace公式 式中 r 曲率半徑 m 表面張力 N m 對(duì)任意曲面 式中r1和r2分別為曲面上兩條互相垂直的曲線的曲率半徑 對(duì)氣相中的氣泡 由于氣泡有內(nèi)外兩個(gè)液面 兩個(gè)液面的曲率半徑近似相等 1 對(duì)液滴 r取正值 r越小 附加壓力越大2 對(duì)氣泡 r取負(fù)值 r越小 附加壓力的絕對(duì)值越大 負(fù)號(hào)代方向 3 對(duì)平面液體 r為 附加壓力為零 利用附加壓力解釋一些現(xiàn)象 1 在無(wú)外力場(chǎng)作用下 為什么自由液滴或氣泡通常都顯球形 2 毛細(xì)管現(xiàn)象 為什么將玻璃毛細(xì)管插入水中 管中水面會(huì)上升 為什么將玻璃毛細(xì)管插入汞中 管中汞面會(huì)下降 水在毛細(xì)管中形成凹液面 等高處的管內(nèi)液體所受到的壓力Pr比管外液體P0小 導(dǎo)致液體由壓強(qiáng)高的地方向壓強(qiáng)低的地方流動(dòng) 使管內(nèi)液體上升 上升的高度與內(nèi)外壓差 即附加壓力 有關(guān) 同理可解釋汞在毛細(xì)管中下降現(xiàn)象 3 在一玻璃管兩端各有一大小不等的肥皂泡 開(kāi)啟活塞使兩泡相通 試問(wèn)是大泡變大 小泡變小呢 還是大泡變小 小泡變大 為什么 4 如圖 在裝有部分液體的毛細(xì)管中 當(dāng)在一端加熱時(shí) 問(wèn)液體向毛細(xì)管的哪一端移動(dòng) 為什么 加熱 加熱 圖1 圖2 5 如何解釋鋤地保墑原理 土壤間隙被認(rèn)為是一些毛細(xì)管 水在其中呈凹液面 天旱無(wú)雨時(shí) 農(nóng)民通過(guò)鋤地來(lái)保持土壤水分 因?yàn)殇z地可切斷地表的土壤間孔隙 即毛細(xì)管 以防止土壤中水分沿毛細(xì)管進(jìn)一步上升蒸發(fā) 二 彎曲液面上的蒸氣壓 P0 平面液體的飽和蒸氣壓 Pa Pr 彎曲液面上的蒸氣壓 Pa r 彎曲液面的曲率半徑 m M 液體的摩爾質(zhì)量 kg mol 1 液體的密度 kg m 3 液體的表面張力 N m 1 對(duì)同一液體 在相同溫度T K 下 設(shè) Kelvin公式 1 對(duì)平面液體r 2 對(duì)凸面液體 液滴 r 0 3 對(duì)凹面液體 氣泡 r 0 結(jié)果 同溫下 對(duì)同一液體 液滴越小 飽和蒸氣壓越大 氣泡越小 飽和蒸氣壓越小 應(yīng)用 人工降雨的原理 a 若空氣中無(wú)塵埃 則水蒸氣對(duì)平面液體雖達(dá)過(guò)飽和 P水 P0 但對(duì)要形成的微小水滴卻尚未飽和 P水 Pr 此時(shí) 小水滴無(wú)法形成 當(dāng)往高空中撒入一些凝結(jié)核心 如AgI等 時(shí) 使凝聚水滴的曲率半徑增大 降低凝結(jié)成水滴所需要的飽和蒸氣壓 即降低Pr 使未飽和的蒸氣變成過(guò)飽和的蒸氣 P水 Pr 使蒸氣在凝結(jié)核心上凝結(jié)成水 液體沸騰時(shí)的過(guò)熱 亞穩(wěn)態(tài) 沸騰現(xiàn)象是液體從內(nèi)部形成氣泡 劇烈汽化的結(jié)果 氣泡內(nèi)的蒸氣壓Pr 至少要達(dá)到外壓P0與氣泡所受附加壓力的絕對(duì)值之和時(shí) 液體才會(huì)沸騰 即 當(dāng)液體中的氣泡很小時(shí) Pr 很小 溫度升至正常的沸點(diǎn)時(shí) Pr 仍然小于 P0 P 此時(shí) 液體不沸騰 當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí) Pr 增大 直至Pr P0 P 液體才開(kāi)始沸騰 此時(shí)的溫度超過(guò)正常的沸點(diǎn) 液體產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象 在液體中加入沸石或毛細(xì)管 可防止過(guò)熱 為什么 這是因?yàn)榧尤敕惺蛎?xì)管后 能產(chǎn)生較大氣泡而避免生成微小氣泡 使 P 減小 使Pr 與P0接近相等 從而達(dá)到防止過(guò)熱的目的 例 在100 101325Pa下 水的表面張力為5 89 10 2N m 1 密度為958 4kg m 3 水的摩爾蒸發(fā)熱為40 5kJ mol 1 試求在100 時(shí)水中有空氣泡的半徑為10 6m 氣泡內(nèi)的水蒸氣壓是多少 2 大約過(guò)熱多少度 才可以開(kāi)始沸騰 解 1 Pr 101252Pa 2 Pr P0 P Tr 396K 毛細(xì)管凝結(jié)現(xiàn)象 當(dāng)液體在毛細(xì)管內(nèi)形成凹面時(shí) 液體在管內(nèi)的平衡蒸氣壓比平面液體的蒸氣壓要小 在液體的蒸氣壓小于平面液體的蒸氣壓 卻大于管內(nèi)的平衡蒸氣壓時(shí) 液體可以在管內(nèi)發(fā)生凝結(jié) 毛細(xì)管凝結(jié) 毛細(xì)管凝結(jié)現(xiàn)象在自然界中起著重要的作用 它使土壤能夠有效的保持水分 8 3溶液的表面吸附 一 溶液的表面吸附現(xiàn)象 溶液的表面張力隨溶質(zhì)的加入而發(fā)生變化 以水為例 大致有以下三種情況 C 1 加入無(wú)機(jī)的酸 堿 鹽等 2 低級(jí)的醇 羧酸 醛等可溶性有機(jī)物 3 8個(gè)碳以上的直鏈有機(jī)化合物 表面活性物質(zhì) 溶液中溶質(zhì)的受力情況 當(dāng)表面層的溶質(zhì)分子比表面層的溶劑分子所受到的指向溶液內(nèi)部的吸引力要大 這種溶質(zhì)的溶入 將增大溶液的表面張力 為降低表面能 這種溶質(zhì)分子傾向于較多地進(jìn)入溶液內(nèi)部 而較少地留在表面層中 致使溶質(zhì)在表面層的濃度小于本體溶液的濃度 即C 表 C 相 情況1屬這一類(lèi)型 當(dāng)表面層的溶質(zhì)分子比表面層的溶劑分子所受到的指向溶液內(nèi)部的吸引力要小 這種溶質(zhì)的溶入 將降低溶液的表面張力 為使體系的表面張力更小 體系趨于更穩(wěn)定 這種溶質(zhì)分子傾向于較少地進(jìn)入溶液內(nèi)部 而較多地留在表面層中 致使溶質(zhì)在表面層的濃度大于本體溶液的濃度 即C 表 C 相 情況2 3屬這一類(lèi)型 我們把溶質(zhì)在表面層的濃度與本體溶液中的濃度不同的現(xiàn)象稱(chēng)為 溶液的表面吸附現(xiàn)象 若C 表 C 相 C 正吸附 若C 表 C 相 C 負(fù)吸附 二 Gibbs吸附公式 在定溫下 兩組分 稀溶液中溶質(zhì)B在表面層的吸附量 mol m 2 與濃度C之間的關(guān)系如下 Gibbs吸附公式 定義 nB 在面積為A 的表面上溶質(zhì)B的物質(zhì)的量與在本體溶液中同量溶劑所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量的差值 表面超量 從Gibbs公式得 1 若 即C 則 0 溶質(zhì)發(fā)生正吸附 C 表 C 相 2 若 即C 則 0 溶質(zhì)發(fā)生負(fù)吸附 C 表 C 相 當(dāng)溶質(zhì)B將液體表面全部占據(jù)時(shí) 此時(shí)吸附量達(dá)到最大 稱(chēng)為飽和吸附量 用符號(hào) m表示 C m 飽和吸附 溶質(zhì)B分子的橫截面積S為 式中L是阿伏加德羅常數(shù) 例 293K時(shí) 丁酸水溶液的表面張力與濃度的關(guān)系可表示為 A 0 0131N m 1 B 19 62dm3 mol 1 0 純水的表面張力 C 丁酸濃度 1 求丁酸溶液的表面吸附量與濃度的關(guān)系方程 2 求C 0 2mol dm 3時(shí)的吸附量 3 求飽和吸附量 m和丁酸分子的橫截面積 解 1 2 3 達(dá)到飽和吸附時(shí) 濃度C較大 則 8 4表面活性劑 一 表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征與類(lèi)型 表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有不對(duì)稱(chēng)性 它是由親水基團(tuán) 極性基團(tuán) 和親油基團(tuán) 非極性基團(tuán) 所組成 其中親油基團(tuán)一般是8 18碳的直鏈烴 由于表面活性劑分子具有兩親性質(zhì) 因此被稱(chēng)為兩親分子 其分子的結(jié)構(gòu)可形象地表示為 親水基團(tuán)親油基團(tuán) 表面活性劑分子在溶液表面上作定向排列 親水基團(tuán)朝向水中 親油基團(tuán)朝向油相或氣相 濃度較稀飽和濃度 表面活性劑的分類(lèi)方法很多 從應(yīng)用功能出發(fā) 可分為乳化劑 洗滌劑 起泡劑 潤(rùn)濕劑 分散劑 增溶劑等 按照它的溶解特性分為 水溶性表面活性劑 油溶性表面活性劑 按照它的化學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)分類(lèi) 主要有下列5種類(lèi)型 這種分類(lèi)首先是按親水基的類(lèi)型來(lái)分的 1 陰離子型 起活性作用的部分主要是陰離子 主要有 鹽類(lèi) 如 羧酸鹽 磺酸鹽 酯鹽類(lèi) 分子中既有酯的結(jié)構(gòu)又有鹽的結(jié)構(gòu) 如 硫酸酯鹽 磷酸酯鹽 2 陽(yáng)離子型 起活性作用的主要是陽(yáng)離子主要有 季銨鹽類(lèi) 如 十六烷基三甲基溴化銨 烷基吡啶鹽類(lèi) 如 十二烷基吡啶鹽酸鹽 胺鹽類(lèi) m 1 3 n 1 3 幾個(gè)R基團(tuán)可以不同 兩性型 起活性的部分帶有兩個(gè)親水基團(tuán) 一個(gè)帶正電 一個(gè)帶負(fù)電 正電性基團(tuán)主要是胺基和季銨基 負(fù)電性基團(tuán)主要是羧基和磺酸基 如氨基酸型 甜菜堿型等 4 非離子型 分子在水中不離解 極性基不帶電 如聚氧乙烯型 多元醇型等 5 混合型 分子中帶有兩種親水基團(tuán) 一個(gè)帶電 一個(gè)不帶電 有非離子 陰離子型 非離子 陽(yáng)離子型 如醇醚硫酸鹽 二 表面活性劑的臨界膠束濃度 在表面活性劑的濃度達(dá)到飽和之前 在溶液中的表面活性劑分子是以單個(gè)分子的形式存在的 當(dāng)濃度大于飽和濃度時(shí) 此時(shí)表面層已達(dá)飽和 溶液中的活性劑分子將相互靠攏 形成聚集體 這些聚集體是以非極性基團(tuán)為內(nèi)核 以極性基團(tuán)為外層的分子有序組合體 膠束 或膠團(tuán) 膠束一般有球型 棒形或?qū)有?參看209頁(yè)圖8 12 形成膠束所需要的最低濃度稱(chēng)為 臨界膠束濃度 用CMC表示 膠束會(huì)爭(zhēng)奪溶液表面層的表面活性劑分子 從而影響表面活性劑的效率 在臨界膠束濃度左右 表面活性劑溶液的許多物理化學(xué)性質(zhì)都會(huì)發(fā)生突變 如表面張力 滲透壓 密度 電導(dǎo)率 去污作用等 參看P209圖8 13 因此表面活性劑的CMC值可以通過(guò)測(cè)量其中的某種性質(zhì)來(lái)確定 性質(zhì)發(fā)生突變時(shí)所對(duì)應(yīng)的濃度即為臨界膠束濃度 由于性質(zhì)間的差異 用不同性質(zhì)得到的CMC值也有差異 因此 一般提到的CMC值是一個(gè)濃度的范圍 由于在CMC值左右 表面活性劑溶液的性質(zhì)存在突變現(xiàn)象 因此 CMC值是表面活性劑的一個(gè)重要參數(shù) CMC值與活性劑的結(jié)構(gòu)有關(guān) 也與溫度 外加電解質(zhì) 添加的有機(jī)物等因素有關(guān) 三 表面活性劑的HLB值 親水親油平衡值 表面活性劑的應(yīng)用范圍十分廣泛 諸如 潤(rùn)濕 起泡 消泡 乳化 破乳 加溶 去污 絮凝等 如何從數(shù)以萬(wàn)計(jì)的表面活性劑中選擇我們所需要的 這是一個(gè)很實(shí)際的問(wèn)題 目前主要靠經(jīng)驗(yàn) 或根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)確定 不過(guò) Griffin提出的HLB值的方法 也可作為選擇活性劑的參考依據(jù) HLB值是用來(lái)表示表面活性劑分子的親水親油平衡關(guān)系的一個(gè)相對(duì)值 為了制定HLB值 可以選擇某一親油性強(qiáng)的活性劑和某一親水性強(qiáng)的活性劑作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定以一定數(shù)值的HLB值 其它活性劑以它們作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn) 就可以相對(duì)地定出每一種活性劑的HLB值 例如 規(guī)定沒(méi)有親水基 親油性很強(qiáng)的石蠟的HLB 0 親水性較強(qiáng)的十二烷基硫酸鈉的HLB 40 其他表面活性劑的HLB值則介于0 40之間 表面活性劑的HIB值與應(yīng)用的對(duì)應(yīng)關(guān)系 表面活性劑加水后的性質(zhì) HLB 應(yīng)用 0 2 4 不分散 1 4 1 3消泡劑 2 7W O乳化劑 分散得不好 4 6 不穩(wěn)定乳狀分散體系 6 8 穩(wěn)定乳狀分散體系 8 10 半透明至透明分散體系 10 13 透明溶液 13以上 12 18O W乳化劑 8 10潤(rùn)濕劑 12 15洗滌劑 16 18增溶劑 6 8 10 12 14 16 18 HLB值的確定 僅僅是從活性劑本身的性質(zhì)出發(fā) 而沒(méi)有考慮活性劑與水及另一相的相互影響 因此 HLB值只是在心中無(wú)數(shù)時(shí) 拿來(lái)做參考 絕不能以它做為唯一的依據(jù) 8 5氣固界面吸附 一 吸附作用 由于固體表面的分子或原子所受的作用力不對(duì)稱(chēng) 使表面有剩余力場(chǎng) 當(dāng)將固體物質(zhì)置于氣體氛圍中時(shí) 氣體分子將會(huì)自動(dòng)黏附在固體表面上 如在精密儀器中放置干燥的硅膠做干燥劑 用來(lái)吸附空氣中的水蒸氣 利用某些分子篩吸附空氣中的氮?dú)?從而提高空氣中氧氣的濃度 新燒好的木炭可以用作墓室中的防腐劑和吸濕劑 等 固體 吸附劑氣體 吸附質(zhì) 固體 氣體固體 氣體 吸附 解吸 在一定條件下 當(dāng)吸附速率等于解吸速率時(shí) 吸附達(dá)到平衡 氣體在固體表面的吸附量有確定的數(shù)值 定義為 我們把這種氣體分子自動(dòng)聚集在固體表面上的現(xiàn)象稱(chēng)為氣體在固體表面上的吸附作用 mol kg 或 m3 kg 式中 吸附量 m 固體質(zhì)量 n 被吸附氣體的摩爾數(shù)Vs 被吸附氣體在標(biāo)準(zhǔn)態(tài) 101325Pa 273K 下的體積 1 吸附過(guò)程是一個(gè)自發(fā)過(guò)程 所以過(guò)程的 G 02 而氣體分子被吸附的過(guò)程又是混亂度減少的過(guò)程 所以 S 03 根據(jù)公式 G H T S得 H 04 分析說(shuō)明 吸附過(guò)程通常是放熱過(guò)程吸附過(guò)程產(chǎn)生的熱量稱(chēng)為 吸附熱吸附熱越大 吸附越強(qiáng) 二 吸附類(lèi)型 以上列舉的是物理吸附和化學(xué)吸附的一般特點(diǎn)和區(qū)別 例外情況常有所見(jiàn) 兩類(lèi)吸附有時(shí)會(huì)交替進(jìn)行 物理吸附常用于脫水 脫氣 氣體的凈化與分離等 化學(xué)吸附是多相催化反應(yīng)的前提 并且在多種學(xué)科中有廣泛的應(yīng)用 三 吸附定溫線和吸附定溫式 對(duì)給定的吸附體系 吸附量與溫度和氣體的壓力有關(guān) f T P 若溫度不變 則 f P 稱(chēng)為吸附定溫式 若壓力不變 則 f T 稱(chēng)為吸附定壓式 若吸附量不變 則P f T 稱(chēng)為吸附定量式 吸附定溫線的五種基本類(lèi)型 P P P P P 第 類(lèi) 單分子層吸附 具有極限吸附量 第 類(lèi) 多分子層吸附 或有毛細(xì)凝結(jié)現(xiàn)象 四 吸附理論 1 Freundlich定溫式 經(jīng)驗(yàn)公式 n 1 氣體的吸附量 m3 kg k n 對(duì)一定的體系在一定溫度下是常數(shù)P 氣體的平衡壓力 公式應(yīng)用范圍 中等壓力 單分子層吸附 公式的局限性 無(wú)吸附機(jī)理 只代表一部分事實(shí) 對(duì)公式取對(duì)數(shù)得 以lg 對(duì)lgP作圖為直線 斜率 1 n 截距 k 2 Langmuir吸附定溫式 基本假設(shè) 1 固體表面是均勻的 被吸附分子間無(wú)相互作用 2 吸附是單分子層 3 吸附平衡是動(dòng)態(tài)平衡 設(shè)P 氣體壓力 覆蓋度 固體表面被氣體分子覆蓋的百分?jǐn)?shù) 1 空白度 表面尚未被覆蓋的分?jǐn)?shù) 吸附速率 k1P 1 解吸速率 k 1 在定溫條件下 吸附達(dá)到平衡時(shí) 吸附速率 解吸速率 吸附系數(shù) 其大小代表了固體表面吸附氣體能力的強(qiáng)弱 單位為 m 單層飽和吸附量 mol kg或m3 kg 或 以P 對(duì)P作圖 為直線 斜率 1 m 截距 1 mb Langmuir定溫式代表第一類(lèi)型的定溫線 這種定溫線的特點(diǎn)是 1 當(dāng)壓力比較低時(shí) bP 1 則 mbP 吸附量與平衡壓力成線性關(guān)系 2 當(dāng)壓力很大時(shí) bP 1 則 m 吸附量趨于飽和值 3 當(dāng)壓力適中時(shí) 與P的關(guān)系為曲線 Langmuir定溫式是一個(gè)理想的吸附公式 可以較好地說(shuō)明表面均勻 吸附分子彼此沒(méi)有相互作用的單分子層吸附 可廣泛應(yīng)用于化學(xué)吸附和吸附力特強(qiáng)的物理吸附 3 BET多分子層吸附定溫式 1938年Bruuauer Emmett Teller將Langmuir單分子層吸附理論加以發(fā)展和推廣 提出了多分子層吸附模型 并推導(dǎo)出相應(yīng)的吸附定溫式 理論的基本要點(diǎn) 1 吸附是多分子層的 第一層的吸附熱與以后各層的不同 第二層和以后各層的吸附熱相同 3 固體表面是均勻的 在一定溫度下 吸附達(dá)平衡時(shí)的吸附量是各層吸附量的總和 式中 m 單層飽和吸附量 C 與吸附熱有關(guān)的常數(shù) P 實(shí)驗(yàn)溫度時(shí) 氣體的飽和蒸氣壓 公式的適用范圍 P P 約在0 05 0 35 作圖為直線 當(dāng)P P 0 35時(shí) 有毛細(xì)凝結(jié)現(xiàn)象發(fā)生 4 吸附作用的應(yīng)用 比表面的測(cè)定 固體比表面S0 單位質(zhì)量的固體所具有的表面積 kg 先求出單分子層的飽和吸附量 m 1 若 m的單位是 m3 kg 則公式為 2 若 m的單位是 mol kg 則公式為 式中 L Avogadro常數(shù) Am 氣體分子的橫截面積 m 固體的質(zhì)量 kg 0 0224 1mol氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積 m3 1 一封閉鐘罩中有一大一小兩個(gè)汞