物理化學(xué)（中國藥科大學(xué)） 表面現(xiàn)象7-1-3.ppt

1、第七章表面現(xiàn)象，過渡區(qū)：牙齒緊密接觸的網(wǎng)絡(luò)稱為接口。一般是幾個分子層厚度。l-S；l-G；s-G；S1-S2；L1-L2等，如果其中一個是gas，則稱為surface，介面現(xiàn)象(表面現(xiàn)象，surface phenomena)討論界面中發(fā)生的幾個茄子行為。surface phenomena physics在biology中MaterialChemical engineeringPharmacology etc。有廣泛的應(yīng)用。牙齒章節(jié)主要討論表面分子和體相分子的差異，以及L-S。l-G；s-G；S1-S2；L1-L2和其他介面現(xiàn)象。2020/8/1，接口是兩相接觸的大約幾個茄子分子厚度的過渡區(qū)，如

2、果其中一個是氣體，則通常稱為表面。典型的界面是氣液介面、氣固介面、液液介面、液固介面、固-固接口。嚴格地說，表面應(yīng)該是液體和固體和飽和蒸汽之間的接口，但習(xí)慣上，液體或固體和空氣的接口被稱為液體或固體的表面。典型介面：1。氣液介面，2 .氣固介面，3 .液體-液體介面，4 .液固介面，5 .固體-固體介面，第一節(jié)表面吉布斯能，上表面分子表面層分子的力與本體不同，所以要把分子從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到接口，或者可逆地增加表面積，就必須克服系統(tǒng)內(nèi)部分子間的作用力，對系統(tǒng)進行工作。溫度、壓力和配置恒定時，增加曲面面積dA所需的系統(tǒng)任務(wù)稱為曲面任務(wù)。用公式表示：2，表面吉布斯能和表面張力，(1)表面吉布斯能，T；p在

3、一定時間內(nèi)擴展dA表面的操作是W球內(nèi)的液體壓力與p W和dA成正比，如右圖所示。比例系數(shù)為W=-dA W=-dGT、p dGT、p=dA，單位為Jm-2，名為表面吉布斯能量J=N m的單位為N mm-2=N m-1 N m-1，力的單位為物理單位表面積中的分子表面吉布斯能和表面張力單位相同，它們的數(shù)字也一樣。半徑為0.01米的水滴分散后吉布斯能的增加，(2)表面張力，金屬線框中間將線圈捆在一起，浸入肥皂液中，取出后，上面形成液膜。(a)、(b)、(a)是線圈包圍的兩側(cè)表面張力大小的相反方向，因此線圈可以以任何形狀在液膜中移動。(a)見圖。通過線圈中央的液膜，線圈內(nèi)部張力消失，外部表面張力立即將

4、線圈拉成圓形，看(B)圖，就可以清楚地知道表面張力的存在。了解、(a)、(b)、表面張力物理含義：垂直于邊界、曲面的切向如果其他階段不是空氣或飽和蒸汽，則表面張力值可能會有很大變化，因此必須顯示共存。對于牙齒，表面張力(也稱為介面張力1-2)通常也稱為介面張力1-2。20C部分液體的表面張力，20C介面張力，3，表面熱力學(xué)關(guān)系，比表面吉布斯增加單位表面積時熱力學(xué)量的增加。配置恒定或恒定壓力系統(tǒng)：在上述四個茄子基本公式中使用Maxwell公式：QR TdS T(dS/dA)T，P對應(yīng)于單位面積擴展吸收的列，通常為正值，因此溫度升高會降低表面張力數(shù)值。極端情況下，當(dāng)T=TB時=0。，利用表面張力和

5、溫度關(guān)系，可以擴大單位表面系統(tǒng)內(nèi)部能量和焓的變化值3360，增加系統(tǒng)表面內(nèi)部能量(1)的單位表面積時，環(huán)境對系統(tǒng)執(zhí)行的操作(2)增加單位表面積時，系統(tǒng)從環(huán)境中吸收的熱量，增加系統(tǒng)表面焓(1)的單位面積時，環(huán)境對系統(tǒng)執(zhí)行的操作(2)，4，表面張力因素，(1)分子間相互作用力的影響，(2)壓力的影響，表面張力一般隨壓力的增加而減少。壓力增加，氣相密度增加，表面分子的力不平衡性稍有好轉(zhuǎn)。另外，如果氣象中有其他物質(zhì)，壓力增加，表面吸附增加，氣體溶解度增加，表面張力下降。在純液體或純固體的情況下，分子間形成的化學(xué)鍵能量的大小，一般化學(xué)鍵越強，表面張力大小就越大。(金屬鍵) (離子鍵) (極性共價鍵) (

6、非極性共價鍵)，兩種液體之間的介面張力介于兩種液體表面張力之間。(3)溫度的影響，溫度上升，表面張力下降。提高溫度會減弱液體分子間的重力，因此表面分子的過剩吉布斯能減少。純液體的表面張力上升溫度也下降到表面張力0，直到臨界溫度。例外的是，少數(shù)金屬熔體的表面張力水平隨著溫度上升而升高。正常情況下：液體組成的影響稍后討論。因為使用曲面，所以QR H QR=TS T (DS/DA) T、P、NA-T (D/DT) T、P、NA僅知道T的關(guān)系，就可以獲得延伸曲面時的熱效應(yīng)。h由于固體表面的不均勻性，固體的表面張力測量比較困難，一般需要進行接觸角等簡單的計算。(阿爾伯特愛因斯坦，美國電視電視劇，固體)固

7、體的表面分子與液體一樣，比內(nèi)部分子具有過剩的吉布斯能量。據(jù)間接估算，固體比表面上的能量或表面張力大得多。第二純液體的表面現(xiàn)象，曲線表面下的附加壓力，1。平面，2 .凸面，3 .凹面、Young-Laplace公式、Klvin公式、1。表面的額外壓力，推the pre活塞，小水滴的體積會增加dV。此時環(huán)境運轉(zhuǎn)。W，p，W=p dV pdV=pdV水滴的表面積應(yīng)該放大dA，W DA W W W W dA W W p dV=dA。小水滴是球體：A=4r2 dA=8rdrV=4/3r3dV=4r2dr r-球體的曲率半徑這是laplase公式。它反應(yīng)了彎曲面額下液體承受的額外壓力。Laplase公式注

8、意事項，1 .p總是與R成反比。2.p始終指向曲面球體的中心。水平平面r=，p=0附加壓力凸面r0 p 0 p指向液體的內(nèi)部凹面r 0 p 0 p指向液體的外部液膜為雙層面額，p=4/r，剖面，剖面，各種情況下的P，P，P，P，h，毛細管中面值放大的圖像，a，r，r=rcos，毛細管上升高度：其中r表示毛細管90 90，附加壓力與毛細管過程中面額高度的關(guān)系，第二，曲率對蒸氣壓的影響，1mol平面下液體分布在小液滴：液體中的壓力：PPr液體的飽和蒸汽壓：p* pr*，(1)開爾文配方，分散過程的化學(xué)勢變化：r分散過程的石膏用惰性氣體增壓后，pl pl p，此時飽和蒸氣壓p*變?yōu)閜*，p* p*。

9、因此，加壓使飽和蒸氣壓p*更大。液體分散成小水滴后，pl pl p就像對液體施加壓力，這時飽和蒸汽壓p*牙齒為pr*。氣液兩相平衡：壓力變化后氣液兩相達到新平衡：雙側(cè)積分：這是開爾文公式，與之前的結(jié)果相同。開爾文公式可以求出曲率半徑不同的水滴或蒸汽泡沫的蒸汽壓。凸，R為正，R牙齒越小，液滴的蒸汽壓越高。凹，R為負值，R牙齒越小，小蒸汽泡沫的蒸汽壓越低，開爾文公式也可以用于表示曲率半徑不同的兩滴或蒸汽泡沫的蒸汽壓比。用惰性氣體增壓后，液體的飽和蒸汽壓倒性變化如下。用惰性氣體增壓到100atm。粒子半徑r牙齒越小，粒子的溶解度越大。(b) Kelvin公式的應(yīng)用示例，1 .小顆粒的飽和溶解度，溶液濃縮時，小晶體的溶解度小，因此一般晶體的飽和溶液還沒有在小晶體中飽和，需要一定程度的超飽和。兩個茄子不同大小粒子的飽和溶液濃度比。2 .毛細管冷凝多孔物質(zhì)中的許多毛細管、液體和多孔物質(zhì)潤濕后，可以形成凹面。凹形面額毛細管中的飽和蒸汽壓低于扁平的液面。扁平表面的正常蒸汽可以被凹面的液面飽和，在凹面的毛細管中凝結(jié)成液體。p*凹p*平面，3，亞穩(wěn)定，彎曲面額下的液體因彎曲液面的附加壓力而改變液體的飽和蒸汽壓。正如Kelvin公式所示，lnp*r/p*1/r、小水滴、r 0、蒸汽壓大于平面下液體的蒸汽壓，半徑越小，蒸汽壓越