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第十三章表面物理化學§13.表面張力及表面Gbbs自由能§13.2彎曲表面下的附加壓力和蒸氣壓§13.3溶液的表面吸附§134液-液界面的性質§13.5膜§13.6液-固界面一潤濕作用§13.7表面活性劑及其作用§13.8固體表面的吸附§13.9氣-固相表面催化反應自然界中物質的存在狀態(tài):氣一液界氣液固面液一液界面界面現固一液界象面固一氣界面固一固界面界面:所有兩相的接觸面界面現象的本質體相內部分子所受四周鄰近相同分子的作用力是對稱的,各個方向的力彼此抵銷界面層的分子,一方面受到體相內相同物質分子的作用,另一方面受到性質不同的另一相中物質分子的作用,其作用力未必能相互抵銷,這種作用力使表面有自動收縮到最小的趨勢,并使表面層顯示出一些獨特性質比表面(specificsurfacearea)比表面通常用來表示物質分散的程度,有兩種常用的表示方法:一種是單位質量的固體所具有的表面積;另一種是單位體積固體所具有的表面積。即A或A式中,m和V分別為固體的質量和體積,A為其表面積。目前常用的測定表面積的方法有BET法和色譜法分散度與比表面把物質分散成細小微粒的程度稱為分散度。把一定大小的物質分割得越小,則分散度越高,比表面也越大。分散程度越高,比表面越大,表面能也越高§13.1表面張力及表面Gibbs自由能表面張力表面熱力學的基本公式界面張力與溫度的關系溶液的表面張力與溶液濃度的關系(1)液體的表面張力實驗:若使膜維持不變,需在金屬絲上加一力F,其大小與金屬絲長度1成正比,比例系數y。因膜有兩個表面,故有y即:y=Fy:引起表面收縮的單位長度上的力,單位:Nm-1表面張力表面張力也可以這樣來理解:溫度、壓力和組成恒定時,可逆使表面積增加dA所需要對系統(tǒng)作的非體積功,稱為表面功。用公式表為OW=rdA式中y為比例系數,它在數值上等于當T,p及組成恒定的條件下,增加單位表面積時所必須對系統(tǒng)做的可逆非膨脹功。測定表面張力方法很多,如毛細管上升法、滴重法、吊環(huán)法、最大壓力氣泡法、吊片法和靜液法等Antonoff規(guī)現則純物質的表面張力與分子的性質有關,通常是y(金屬鍵)>y(離子鍵)>y(極性共價鍵)>(非極性共價鍵)水因為有氫鍵,所以表面張力也比較大Antonoff發(fā)現,兩種液體之間的界面張力是兩種液體互相飽和時的表面張力之差,即712=y1-=y這個經驗規(guī)律稱為Antonoff規(guī)則表面熱力學的基本公式根據多組分熱力學的基本公式dU=TdS-pdv+2uBdnBU=U(S,V,B)對需要考慮表面層的系統(tǒng),由于多了一個表面相

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