第10章-界面現(xiàn)象天津大5版課件

比表面積αs物質(zhì)的分散度可用αs來(lái)表示。αs定義：物質(zhì)的表面積與其質(zhì)量之比。αs＝As/m單位m2.kg-1。硅膠、分子篩、活性炭等αs可達(dá)300～700m2.kg-1。比表面積αs物質(zhì)的分散度可用αs來(lái)表示?！?0.1界面張力產(chǎn)生表面現(xiàn)象的原因：物質(zhì)表面層分子與體相中的分子所受的力場(chǎng)不相同的。1.液體的表面張力、表面功及表面吉布斯函數(shù)

物質(zhì)內(nèi)部的分子其周?chē)型?lèi)分子包圍著，平均地看，所受用圍分子的引力是球形對(duì)稱(chēng)的，各個(gè)方向的力被此互相抵消，合力為零，所以物質(zhì)內(nèi)部的分子可以任意移動(dòng)，而不消耗功?！?0.1界面張力產(chǎn)生表面現(xiàn)象的原因：物質(zhì)表面層分子與體3

而處在表面上的分子則不同，一方面受到體相分子的作用，另一方面又受到性質(zhì)不同的另一相中物質(zhì)分子的作用，使得表面層分子受到不對(duì)稱(chēng)的作用力。3而處在表面上的分子則不同，一方面受到體相分4

如將內(nèi)部分子移至表面，必須對(duì)所移動(dòng)的分子施加外力、做功，表面層的分子受到指向物體內(nèi)部并垂直于表面的作用力(合力)，使物體表面有自動(dòng)縮小的趨勢(shì)，表面能量較物體內(nèi)部大。因而產(chǎn)生各種界面現(xiàn)象。如液滴總是球形，肥皂泡用力吹才能變大的原因，因?yàn)橄嗤w積的物體球形表面積最小，擴(kuò)張表面就需對(duì)系統(tǒng)做功。4如將內(nèi)部分子移至表面，必須對(duì)所移動(dòng)的分子施5

由于表面層的分子受到指向物體內(nèi)部并垂直于表面的作用力(合力)，使物體表面有自動(dòng)縮小的趨勢(shì)。5由于表面層的分子受到指向物體內(nèi)部并垂直于表6表面張力γ即表面張力：引起液體表面收縮的單位長(zhǎng)度上的力。單位N

m-1。表面張力的方向：與液面相切，并與兩部分的分界線垂直。6表面張力γ即表面張力：引起液體表面收縮的單位長(zhǎng)度上的力。單表面功將內(nèi)部分子移至表面，必須對(duì)所移動(dòng)的分子施加外力、做功。表面能量較物體內(nèi)部大。γ也表示為使系統(tǒng)增加單位面積所需作的可逆功，單位為J

m-2。表面功將內(nèi)部分子移至表面，必須對(duì)所移動(dòng)的分子施加外力、做功。8

γ也稱(chēng)為表面吉布斯函數(shù)，表示在恒溫恒壓下，系統(tǒng)增加單位面積時(shí)所增加的吉布斯函數(shù)變。單位為J

m-2。表面吉布斯函數(shù)在恒溫恒壓下，可逆非體積功應(yīng)等于系統(tǒng)的吉布斯函數(shù)變。8γ也稱(chēng)為表面吉布斯函數(shù)，表示在恒溫恒壓下，9表面張力、單位面積的表面功

和表面吉布斯函數(shù)的關(guān)系(1)表面張力從力的角度，單位面積的表面功和表面吉布斯函數(shù)是從能量角度理解。(2)表面張力具有方向性：沿著與表面相切的方向上任何單位長(zhǎng)度線上的緊縮力。(3)三者在數(shù)值上相等，量綱完全一致。J

m-2=N

m-1

9表面張力、單位面積的表面功

和表面吉布斯函數(shù)的關(guān)系(1)2.熱力學(xué)公式封閉系統(tǒng)恒溫恒壓，各相物質(zhì)、γ不變下，由dGs＝γdAs判斷方向所以系統(tǒng)通過(guò)減少界面面積或界面張力來(lái)降低界面吉布斯函數(shù)，使過(guò)程自發(fā)進(jìn)行。如小液滴聚成大液滴，多孔固體表面吸附氣體，液體對(duì)固體潤(rùn)濕過(guò)程。dGs＝d（γAs）=γdAs+Asdγ≤02.熱力學(xué)公式封閉系統(tǒng)恒溫恒壓，各相物質(zhì)、γ不變下，由dG3.界面張力及其影響因素（1）與物質(zhì)的本性有關(guān)

表面張力是分子間相互作用的總結(jié)果，因不同物質(zhì)其分子間作用力不同，所以表面張力也不同。一般來(lái)說(shuō)，分子間作用力大，其表面張力也大。與所接觸的另一相物質(zhì)有關(guān)。γs>γ

l>γ

g

γ極性物質(zhì)

>γ非極性物質(zhì)

3.界面張力及其影響因素（1）與物質(zhì)的本性有關(guān)γs>12(2)溫度對(duì)界面張力的影響

一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于同一種物質(zhì)，溫度升高分子熱運(yùn)動(dòng)增加分子間作用力減小

表面張力減小。12(2)溫度對(duì)界面張力的影響一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于同一種物質(zhì)，(3)壓力及其它因素對(duì)界面張力的影響壓力對(duì)界面張力的影響比較復(fù)雜。增加氣體的壓力，一般使表面張力下降。分散度對(duì)界面張力的影響只有到物質(zhì)分散到的曲率半徑接近分子的大小時(shí)才比較明顯。(3)壓力及其它因素對(duì)界面張力的影響壓力對(duì)界面張力的影響比§10.2彎曲液面的附加壓力及其后果1.彎曲液面的附加壓力－－拉普拉斯方程附加壓力產(chǎn)生原因：存在表面張力。附加壓力Δp：彎曲液面內(nèi)外壓力差。γ§10.2彎曲液面的附加壓力及其后果1.彎曲液面的附加15液面為凸面時(shí)液面為凹面時(shí)定義附加壓力Δp總是正值，指向凹面曲率半徑中心。附加壓力的方向15液面為凸面時(shí)液面為凹面時(shí)定義附加壓力Δp總是正值，指向凹16r為彎曲液面的曲率半徑，γ為表面張力。

對(duì)于曲率半徑為r的小液滴或液體中的小氣泡，其附加壓力經(jīng)推導(dǎo)得拉普拉斯方程：在一定溫度下的給定液體，彎曲液面的附加壓力與其曲率半徑成反比、與表面張力成正比。拉普拉斯方程16r為彎曲液面的曲率半徑，γ為表面張力。肥皂泡的附加壓力

對(duì)于象肥皂泡這樣有內(nèi)外兩個(gè)表面的曲率半徑為r的小氣泡，其附加壓力經(jīng)推導(dǎo)得：肥皂泡的附加壓力對(duì)于象肥皂泡這樣有內(nèi)外兩個(gè)表18

當(dāng)液體上升或下降至平衡時(shí)，液柱產(chǎn)生的靜壓力等于附加壓力。彎曲液面的附加壓力產(chǎn)生毛細(xì)管現(xiàn)象18當(dāng)液體上升或下降至平衡時(shí)，液柱產(chǎn)生的靜壓19

由于液面曲率半徑r1與毛細(xì)管半徑r間關(guān)系為19由于液面曲率半徑r1與毛細(xì)管半徑r間關(guān)系20A.在一定的溫度下，毛細(xì)管越細(xì)，液體的密度越小，液體對(duì)管壁潤(rùn)濕得越好，液體在毛細(xì)管中上升得越高。B.當(dāng)液體不潤(rùn)濕管壁，θ>90,cosθ

<0，h為負(fù)值，液面下降。C.液面為水平面時(shí)(大平面)，r

，h

0。20A.在一定的溫度下，毛細(xì)管越細(xì)，液體的密度越小，液體對(duì)212.微小液滴的飽和蒸氣壓—開(kāi)爾文公式在一定的溫度和壓力下，純液體具有一定的飽和蒸氣壓，這只對(duì)平面液體才成立。微小液滴因具有較大的表面吉布斯函數(shù)，因而其飽和蒸氣壓要高。其飽和蒸氣壓除與物質(zhì)本性、溫度和壓力有關(guān)外，還與液滴的分散度有關(guān)。212.微小液滴的飽和蒸氣壓—開(kāi)爾文公式在一定的溫度和壓力22在一定溫度下，凸液面(液滴)越小，其飽和蒸氣壓越大。開(kāi)爾文公式推導(dǎo)在恒溫恒壓下，液體→液滴22在一定溫度下，凸液面(液滴)越小，其飽和蒸氣壓越大。開(kāi)爾23

微小氣泡的飽和蒸氣壓—開(kāi)爾文公式液面為凹面時(shí)(如液體內(nèi)氣泡)，氣泡半徑越小，飽和蒸汽壓越小。23微小氣泡的飽和蒸氣壓—開(kāi)爾文公式液24

毛細(xì)管凝結(jié)現(xiàn)象水在玻璃毛細(xì)管內(nèi)形成凹面，

pr<p

。對(duì)平面未飽和的蒸氣，在毛細(xì)管內(nèi)可能已達(dá)飽和或過(guò)飽和，導(dǎo)致蒸氣在毛細(xì)管內(nèi)凝結(jié)。如硅膠吸水等。24毛細(xì)管凝結(jié)現(xiàn)象水在玻璃毛3.亞穩(wěn)狀態(tài)及新相的生成在蒸氣冷凝、液體凝固和沸騰以及溶液結(jié)晶時(shí)，新相的顆粒極其微小，其表面積和表面吉布斯函數(shù)都很大，在系統(tǒng)中生成新相極為困難。由于新相難于生成，進(jìn)而生成過(guò)飽和蒸氣、過(guò)冷或過(guò)熱液體，以及過(guò)飽和溶液。這些狀態(tài)均是亞穩(wěn)狀態(tài)，是熱力學(xué)不穩(wěn)定的狀態(tài)。一旦新相生成，亞穩(wěn)狀態(tài)失去穩(wěn)定，生成穩(wěn)定的相態(tài)。3.亞穩(wěn)狀態(tài)及新相的生成在蒸氣冷凝、液體凝固和沸騰以及溶液（1）過(guò)飽和蒸氣按照相平衡條件，應(yīng)當(dāng)凝結(jié)而不凝結(jié)的蒸氣，稱(chēng)為過(guò)飽和蒸氣。由于新生成的極其微小的液滴，pr

>p

。蒸氣對(duì)通常液體已到達(dá)飽和狀態(tài)，在但對(duì)微小液滴卻未達(dá)到飽和狀態(tài)，導(dǎo)致過(guò)飽和蒸氣，所以蒸氣不可能凝結(jié)出微小的液滴。+天旱農(nóng)民鋤地保墑。人工降雨：AgI等微小粒子作成核中心。微小液滴普通液體（1）過(guò)飽和蒸氣按照相平衡條件，應(yīng)當(dāng)凝結(jié)而不凝結(jié)的蒸氣，稱(chēng)為

為什么棉質(zhì)的衣服或紙張?jiān)诔睗竦募竟?jié)會(huì)變得潮濕？水對(duì)棉質(zhì)的衣服、紙張潤(rùn)濕，因而纖維間形成凹形液～氣界面;由公式：RTln（Pr/P）=-2γM/ρr，所以pr

<p

，即纖維間水的蒸氣壓小于水的正常飽和蒸氣壓。當(dāng)空氣中的水蒸氣還未達(dá)飽和時(shí)，纖維間的水蒸氣可能已達(dá)飽和甚至過(guò)飽和的程度。故在纖維間凝結(jié)成液體，使衣服、紙張變得潮濕。為什么棉質(zhì)的衣服或紙張?jiān)诔睗竦募竟?jié)會(huì)變得潮濕？（2）過(guò)熱液體按照相平衡條件，應(yīng)當(dāng)沸騰而不沸騰的液體，稱(chēng)為過(guò)熱液體。液體沸騰時(shí)，氣泡形成是從無(wú)到有、從小到大的過(guò)程。而液體中的小氣泡內(nèi)的蒸氣壓小于外壓，因而小氣泡不易生成。只有繼續(xù)加熱液體，使其蒸氣壓大到和外界壓力相等時(shí)，液體才會(huì)沸騰，這時(shí)溫度高于正常沸點(diǎn)。為了避免過(guò)熱液體產(chǎn)生暴沸現(xiàn)象，通常采用加熱前加入沸石或毛細(xì)管，或攪拌方法產(chǎn)生空氣泡。

小氣泡外壓＝附加壓力＋靜壓力＋大氣壓（2）過(guò)熱液體按照相平衡條件，應(yīng)當(dāng)沸騰而不沸騰的液體，稱(chēng)為過(guò)在101.325kPa壓力中，若水中只含有半徑為10nm的空氣泡，要使這樣的水開(kāi)始沸騰需要多少度？已知水在100℃的表面張力γ=58.9×10-3N·m-1，摩爾汽化熱ΔVapHm=40.656kJ·mol-1。解：∵Δp=2γ/r＝11.78×103kPap靜＝ρgh＝0.1879kPa

則小氣泡內(nèi)的壓力為：pr=p大氣+Δp

＋p靜

=11.88×103kPa

克－克方程：lnpr/p=－ΔVapHm/R（1/T2－1/T1）ln11.88×103/101.325=－40.656×103/R（1/T2－1/373.15）∴T2=586.3K例在101.325kPa壓力中，若水中只含有半（3）過(guò)冷液體按照相平衡條件，應(yīng)當(dāng)凝固而不凝固的液體，稱(chēng)為過(guò)冷液體。在一定溫度下，微小晶體的飽和蒸氣壓恒大于普通晶體的飽和蒸氣壓。由于新生成的晶粒極其微小，其凝固點(diǎn)較低，此時(shí)對(duì)微小晶體未達(dá)到飽和狀態(tài)，所以溶液未析出晶體。在過(guò)冷溶液中加入晶種，可使液體迅速凝結(jié)成晶體。微小晶體普通晶體平面液體lgs（3）過(guò)冷液體按照相平衡條件，應(yīng)當(dāng)凝固而不凝固的液體，稱(chēng)為過(guò)（4）過(guò)飽和溶液在一定溫度下，溶液濃度已超過(guò)飽和濃度，而未析出晶體的溶液，稱(chēng)為過(guò)飽和溶液。根據(jù)開(kāi)爾文公式，微小晶體的飽和蒸氣壓恒大于普通晶體的飽和蒸氣壓，其溶解度大于普通晶體溶解度，使得已達(dá)到飽和濃度的溶液對(duì)于微小晶體來(lái)說(shuō)并沒(méi)有飽和，就形成過(guò)飽和溶液。為了使微小晶體自動(dòng)析出，必須將溶液進(jìn)一步蒸發(fā)，達(dá)到一定的過(guò)飽和度，晶體才能不斷析出。在過(guò)飽和溶液中加入晶種或摩擦瓶璧，可使結(jié)晶析出。微小晶體普通晶體（4）過(guò)飽和溶液在一定溫度下，溶液濃度已超過(guò)飽和濃度，而未析§10.3固體表面吸附：在相界面上某種物質(zhì)的濃度不同于體相濃度的現(xiàn)象。具有吸附能力的固體物質(zhì)稱(chēng)為吸附劑。被吸附的物質(zhì)稱(chēng)為吸附質(zhì)。封閉系統(tǒng)恒溫恒壓，如各相物質(zhì)不變，由于dG＝γdAs+Asdγ當(dāng)多孔固體表面吸附氣體，系統(tǒng)界面的面積不變，而界面張力減少，dG

≤0，使過(guò)程自發(fā)進(jìn)行。ΔG＝ΔH－TΔS<0ΔH=ΔG+TΔS<0吸附常為放熱過(guò)程§10.3固體表面吸附：在相界面上某種物質(zhì)的濃度不同于體1.物理吸附和化學(xué)吸附性質(zhì)物理吸附化學(xué)吸附吸附力范德華力化學(xué)鍵力吸附層數(shù)單層或多層單層吸附熱小(近于液體熱)大(近于反應(yīng)熱)選擇性無(wú)或很差較強(qiáng)可逆性可逆不可逆吸附平衡易達(dá)到不易達(dá)到在實(shí)際吸附過(guò)程中，化學(xué)吸附和物理吸附常常同時(shí)存在，有時(shí)較難以區(qū)分。1.物理吸附和化學(xué)吸附性質(zhì)物理吸附化學(xué)吸附吸附力范德華力化2.等溫吸附吸附平衡：在一定條件下，氣體分子吸附在固體表面上；已吸附的分子也可以解吸，當(dāng)吸附的速率和解吸速率相等，稱(chēng)為吸附平衡。吸附量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量吸附劑所吸附的氣體的物質(zhì)量或在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0℃，101.325kPa）的體積。2.等溫吸附吸附平衡：在一定條件下，氣體分子吸附在固體表面35(1)吸附等溫線：在等溫條件下，吸附量與平衡壓力間的關(guān)系曲線。(2)吸附等壓線：在等壓條件下，吸附量與溫度間的關(guān)系曲線。(3)吸附等量線：在吸附量恒定時(shí)，反映吸附時(shí)的平衡壓力與溫度間的關(guān)系曲線。吸附線35(1)吸附等溫線：在等溫條件下，吸附量與平衡壓力間的關(guān)36(1)壓力一定時(shí)，溫度愈高，平衡吸附量愈低，吸附劑的吸附能力降低。(2)溫度一定時(shí)，平衡吸附量隨著壓力的升高而增加。當(dāng)壓力增加到一定程度時(shí)吸附量基本不變。吸附等溫線的一般規(guī)律36(1)壓力一定時(shí)，溫度愈高，平衡吸附量愈低，吸附劑的吸37常見(jiàn)有以下五種吸附類(lèi)型等溫線37常見(jiàn)有以下五種吸附類(lèi)型等溫線4.Langmuir單分子層吸附理論

及吸附等溫式單分子層吸附理論：(1)單分子層吸附吸附為單分子層，氣體只能吸附到固體的空白表面上。(2)固體表面均勻固體的每個(gè)位置上只能吸附一個(gè)分子，吸附熱為一常數(shù)。(3)被吸附在固體表面上的分子間無(wú)作用力氣體的吸附與解吸速率與其周?chē)欠裼斜晃椒肿拥拇嬖跓o(wú)關(guān)。(4)吸附平衡是動(dòng)態(tài)平衡4.Langmuir單分子層吸附理論

及吸附等溫式單分子層39吸附速率=kp(1-)解附速率=k-1

當(dāng)吸附與解吸達(dá)到平衡時(shí)：兩個(gè)速率相等kp(1-)=k-1

Langmuir等溫吸附式的推導(dǎo)Langmuir等溫吸附式b為吸附作用的平衡常數(shù)，稱(chēng)為吸附系數(shù)，與吸附劑、吸附質(zhì)的本性和溫度有關(guān)。b越大，吸附力越強(qiáng)。覆蓋率

：任一瞬間固體表面被覆蓋的分?jǐn)?shù)。

=已被吸附質(zhì)覆蓋的固體表面積固體總的表面積39吸附速率=kp(1-)解附速率=k-1當(dāng)吸附Langmuir等溫吸附式其它形式

代表覆蓋率θ時(shí)的平衡吸附量。代表覆蓋率θ＝1時(shí)的飽和吸附量。當(dāng)bp>>1時(shí)，通過(guò)和和1/p作圖法，可求和b。當(dāng)bp<<1時(shí)，V0=0℃，101.325kPa的體積Langmuir等溫吸附式其它形式代表覆蓋率θ時(shí)的平§10.4固–液界面接觸角：液-固界面的水平線與氣-液界面切線之間通過(guò)液體內(nèi)部的夾角

。潤(rùn)濕不潤(rùn)濕1.接觸角與楊氏方程§10.4固–液界面接觸角：液-固界面的水平線與氣-液楊氏方程楊氏方程2.潤(rùn)濕現(xiàn)象液體取代固體表面的氣體與固體接觸產(chǎn)生液－固界面的過(guò)程，稱(chēng)為潤(rùn)濕。潤(rùn)濕沾濕浸濕鋪展2.潤(rùn)濕現(xiàn)象液體取代固體表面的氣體與固體接觸產(chǎn)生液－固界面沾濕沾濕：固體表面與液體表面相接觸時(shí)，原氣-固界面及氣-液界面轉(zhuǎn)變?yōu)楣?液界面的過(guò)程。吉布斯函數(shù)變?yōu)闈?rùn)濕過(guò)程為自發(fā)的沾濕過(guò)程的逆過(guò)程所需的功W’a稱(chēng)為沾濕功。此功是系統(tǒng)得到環(huán)境的最小功。-Ga愈大，則表示沾濕過(guò)程愈易進(jìn)行。沾濕沾濕：固體表面與液體表面相接觸時(shí)，原氣-固界面及氣-液界浸濕當(dāng)固體浸入液體時(shí)，原氣-固界面完全被固-液界面所取代的現(xiàn)象。吉布斯函數(shù)變?yōu)榻襁^(guò)程為自發(fā)的浸濕過(guò)程的逆過(guò)程所需的W’i稱(chēng)為浸濕功。此功是系統(tǒng)得到環(huán)境的最小功。-Gi愈大，則表示浸濕的效果愈好。浸濕當(dāng)固體浸入液體時(shí)，原氣-固界面完全被固-液界面所取代的現(xiàn)鋪展鋪展：少量的液體在光滑的固體表面上自動(dòng)展開(kāi)，形成一層薄膜的過(guò)程。在恒溫恒壓條件下，此過(guò)程的吉布斯函數(shù)變?yōu)椋轰佌惯^(guò)程為自發(fā)的鋪展的必要條件：S0S稱(chēng)為鋪展系數(shù)。S愈大，鋪展的性能愈好。鋪展鋪展：少量的液體在光滑的固體表面上自動(dòng)展開(kāi)，形成一層薄膜潤(rùn)濕過(guò)程自發(fā)進(jìn)行條件（a）沾濕過(guò)程：

≤180o

＝0o或者不存在（c）鋪展過(guò)程：

≤90o（b）浸濕過(guò)程：潤(rùn)濕過(guò)程自發(fā)進(jìn)行條件（a）沾濕過(guò)程：≤180o用接觸角判斷液體對(duì)固體的潤(rùn)濕程度潤(rùn)濕：<90o不潤(rùn)濕：

>90o完全潤(rùn)濕：＝0o

完全不潤(rùn)濕：＝180o

在楊氏方程適用范圍內(nèi)，接觸角越小，潤(rùn)濕性能越好。接觸角可用來(lái)衡量潤(rùn)濕性能的優(yōu)劣。用接觸角判斷液體對(duì)固體的潤(rùn)濕程度潤(rùn)濕：<90o在楊氏方例：已知γ苯-水

=35×10-3N·m-1，γ苯

=28.9×10-3N·m-1，γ水

=72.7×10-3N·m-1?；ト苓_(dá)飽和后γ水

=62.4×10-3N·m-1，γ苯

=28.8×10-3N·m-1，請(qǐng)判斷在293K時(shí)苯在清潔的水面上能否鋪展？解：開(kāi)始時(shí)S=－（γ苯-水+γ苯－γ水）＝0.0088N·m-1S>0，所以能鋪展?；ト芎骃=－（γ苯-水+γ苯－γ水）＝－0.0014N·m-1

S<0，所以不能鋪展。例：已知γ苯-水=35×10-3N·m-1，γ苯=潤(rùn)濕與鋪展的應(yīng)用脫脂棉易被水潤(rùn)濕，經(jīng)憎水劑處理后，使其

>90o，這時(shí)水在布上呈球狀，不易進(jìn)入布的毛細(xì)孔中，經(jīng)振動(dòng)容易脫落。這是雨衣和防雨設(shè)備的原理。農(nóng)藥噴灑在植物上。設(shè)備的潤(rùn)滑、礦物的浮選、注水采油、金屬焊接、印染及洗滌等。潤(rùn)濕與鋪展的應(yīng)用脫脂棉易被水潤(rùn)濕，經(jīng)憎水劑處理后，使其3.固體自溶液中的吸附固體自溶液中的吸附在許多工業(yè)領(lǐng)域及科研中有應(yīng)用，如織物的染色、糖液的脫色、離子交換、水的凈化及膠體的穩(wěn)定。根據(jù)相似相溶的原理，極性的硅膠易從從有機(jī)溶劑中吸附微量的水，非極性的活性炭對(duì)染料、蔗糖水溶液進(jìn)行脫色。3.固體自溶液中的吸附固體自溶液中的吸附在許多工業(yè)領(lǐng)域及科§10.5溶液表面溶液表面的吸附：溶液表面濃度與本體濃度不等的現(xiàn)象。溶液的表面張力不僅是溫度、壓力的函數(shù)，還是溶液組成的函數(shù)。1.溶液表面的吸附現(xiàn)象§10.5溶液表面溶液表面的吸附：溶液表面濃度與本體濃正吸附若要使溶劑中加入溶質(zhì)后表面張力降低，即dγ<0，則必須使相互作用力弱的分子從溶液的本體中自動(dòng)的富集于表面層，增加表面濃度，使溶液的表面張力降低，表面吉布斯函數(shù)降低。正吸附：溶質(zhì)表面濃度大于本體溶液中濃度的現(xiàn)象。

在溶液表面面積一定時(shí)，正吸附若要使溶劑中加入溶質(zhì)后表面張力降低，即dγ<0，則負(fù)吸附若溶劑中加入溶質(zhì)后，使溶液中分子之間的作用力增加，使表面張力增加，即dγ>0，則溶質(zhì)從表面層自動(dòng)地富集于溶液的本體中，降低表面濃度。負(fù)吸附：溶質(zhì)表面濃度小于本體溶液中濃度的現(xiàn)象。負(fù)吸附若溶劑中加入溶質(zhì)后，使溶液中分子之間的作用力增加，使表表面活性劑表面活性劑：溶入少量的物質(zhì)就能顯著降低表面張力的物質(zhì)。表面活性物質(zhì)：凡能使溶液的表面張力降低的物質(zhì)。包括正吸附的物質(zhì)和表面活性劑。表面活性劑表面活性劑：溶入少量的物質(zhì)就能顯著降低表面張力的物2.表面過(guò)剩濃度和吉布斯等溫吸附式溶液的表面吸附量(表面過(guò)剩)

：?jiǎn)挝幻娣e的表面層中，所含溶質(zhì)的物質(zhì)量與同量溶劑在本體溶液中所含溶質(zhì)物質(zhì)的量的差值。2.表面過(guò)剩濃度和吉布斯等溫吸附式溶液的表面吸附量(表面過(guò)如果dγ/dc<0，

>0，正吸附。(2)如果dγ/dc>0，

<0，負(fù)吸附。(3)如果dγ/dc=0，

=0，無(wú)吸附。吉布斯等溫吸附式吉布斯等溫吸附式是描述在一定溫度下溶液濃度、表面張力和溶液的表面吸附量之間的定量關(guān)系式。如果dγ/dc<0，(2)如果dγ/dc>0，(3.表面活性物質(zhì)在吸附層的定向排列在一般情況下，表面活性物質(zhì)在溶液中的吸附等溫線(

-c線)與Langmuir吸附等溫線很相似。因此，表面活性物質(zhì)在溶液中的吸附等溫式可用Langmuir吸附等溫線描述。吸附系數(shù)k飽和吸附量

m3.表面活性物質(zhì)在吸附層的定向排列在一般情況下，表面活性物表面活性物質(zhì)分子的橫截面Am表面活性物質(zhì)在吸附層的定向排列，由飽和吸附量

m可計(jì)算每個(gè)被吸附劑的表面