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文檔簡介

1、膠體表面化學復習資料1名詞解釋膠體系統:一種物質以細分狀態(tài)分散在另一種物質中構成的系統成為膠體系統分散相:在分散系統中被分散的不連續(xù)的相稱為分散相分散介質:分散系統中連續(xù)的相稱為分散介質膠體:分散相粒子至少在一個尺度上的大小處在iioonm范圍內的分散系統稱為膠體分散系統,或膠體系統,或膠體。納米材料;在三維空間內至少有一維處于規(guī)定的納米尺度范圍內(1loonm),則該種材料稱為納米材料納米污染:由納米微粒對環(huán)境和人類健康所帶來污染和危害滲透:借半透膜將溶液(濃相)和溶劑(如水)隔開,此膜只允許溶劑分子通過,二膠?;蛉苜|不能通過單分散溶膠:特定條件下制取的膠粒尺寸、形狀和組成皆相同的溶膠滲析:

2、利用羊皮紙或由火棉膠制成的半透膜,將溶膠與純分散介質隔開,這是因為這種膜的空隙很小,它不僅能讓小分子或離子通過,而膠粒不能通過納米粒子(或納米粉體),它們在空間的三維尺度均在納米尺度內(均小于loonm),因此稱為零維納米材料。膠體晶體:由一種或多種單分子分散膠體粒子組裝并規(guī)整排列的二維或三維類似于晶體的有序結構成為膠體晶體聚沉:溶膠中的分散相微?;ハ嗑劢Y,顆粒變大,進而發(fā)生沉淀的現象。毛細現象:由于液體表面張力的存在而引起的液體表面形態(tài)、性質變化的各種現象oCMC:表面活性劑溶液性質發(fā)生突變的濃度反膠束:表面活性劑在非水溶劑(主要是非極性和弱極性溶劑)中形成的聚集體;囊泡也稱為泡囊,兩親分子

3、形成的封閉雙層結構稱為囊泡或脂質體表面活性劑的親水親油平衡值(HLB值)乳狀液:由兩種(或兩種以上)不互溶或部分互溶的液體形成的分散系統,稱乳狀液。氣體分離:用物理或化學的方法將混合氣體分離成單一組分的氣體。吸附(adsorptio:在不相混溶的兩相接觸時,兩體相中的某種或幾種組分濃度與它們在界面相中濃度不同的現象稱為吸附。吸附質(adsorbate)發(fā)生吸附作用時已被吸附的物質稱為吸附質。吸附劑(adsorben:能有效在其表面上發(fā)生吸附作用的固體物質稱為吸附劑吸附量:吸附平衡時單位質量或單位表面積吸附劑上吸附吸附質的量吸附熱:在吸附過程中的熱效應稱為吸附熱積分吸附熱:等溫條件下,一定量的固

4、體吸附一定量的氣體所放出的熱,用表示。微分吸附熱:在吸附劑表面吸附一定量氣體q后,再吸附少量氣體o時放出的熱dQQ,毛細凝結:發(fā)生于毛細孔中凹液面上的蒸汽凝結凝膠:是膠體體系的一種存在形式,它是由膠體體系中分散相顆粒相互聯結,搭成具有三維結構的骨架后形成的,具有空間網狀結構體系,膠體體系中原有的分散介質(液體)充填在網狀結構的空隙之中。氣凝膠:當凝膠脫去大部分溶劑,使凝膠中液體含量比固體含量少得多,或凝膠的空間網狀結構中充滿的介質是氣體,外表呈固體狀,這即為干凝膠,也稱為氣凝膠氣溶膠:由固體或液體小質點分散并懸浮在氣體介質中形成的膠體分散體系,又稱氣體分散體系。分散質點大小為0-3102叮o泡

5、沫:泡沫是一種以氣體為分散相,以液體或固體為分散介質的粗分散體系。以液體為分散介質時通常稱為泡沫,以固體為分散介質時稱為固體泡沫。、1、什么是分散系統、分散相、分散介質?種物質以細分狀態(tài)分散在另一種物質中構成的系統稱為分散系統,也稱為分散體系。在分散系統中被分散的不連續(xù)的相稱為分散相,分散系統中連續(xù)的相稱為分散介質。粗分散系統、膠體分散系統、分子分散系統2、膠體分為哪幾類?氣溶膠。固溶膠、液溶膠(介質不同)3、膠體表面化學主要研究的對象及意義?答:1)傳統研究對象:溶膠(憎液溶膠)和高分子溶液(親液膠體)2)現代膠體研究對象:分散體系、界面現象及有序組合體研究意義:膠體與表面化學在各個領域都發(fā)

6、揮著重要的作用,在實際的研究工作中能為我們提供廣闊的思路和研究方向。二、1、膠體制備條件有哪些?答:1)分散相在介質中的溶解度必須極小2)必須有穩(wěn)定劑的存在2、膠體制備的方法有哪些?答:1)分散法機械分散、電分散、超聲波分散和溶膠分散等各種法2)凝聚法用物理方法或者化學方法使分子或離子聚集成膠體粒子的方法叫凝聚法,將硫磺乙醇溶液駐地加入到水中制的硫磺水溶膠(物理凝聚)化學凝聚:還原法、氧化法、水解法、復分解法。3、什么是滲析作用及其應用?所謂滲析,主要是利用羊皮紙或火棉膠制成的半透膜,將溶膠與純分散介質分開,這是因為這種膜的孔隙很小,他僅能讓小分子或離子通過,而膠粒不能通過。應用:人工腎、咸水

7、淡化,電滲析技術已經擴展到化工、食品。醫(yī)藥、廢水處理等領域4、什么是滲透及其應用?滲透:借半透膜將溶液(濃相)和溶劑(如水)隔開,此膜只允許溶劑分子通過,二膠?;蛉苜|不能通過,5、反滲透應用有哪些?若滲透平衡時在濃相一側施加壓力,則濃相中的溶劑分子將向稀相遷移,故稱為反滲透。反滲透膜主要有醋酸纖維膜、芳香聚酰胺膜或具有皮層和支撐層的復合膜。目前反滲透已經用于電子,電力,食品,飲料,和化工領域的純水和超純水的制備。6、單分散溶膠的制備方法有那些?單分散溶膠是指在特定的條件下制取的膠粒尺寸、形狀和組成皆相同的溶膠。制備方法:(1)金屬鹽強制水解法(2)金屬絡合物高溫水解法(3)微乳液法(4)溶膠-

8、凝膠轉變法(5)乳液聚合法制備高分子聚合物單分散粒子7、什么是膠體晶體及其制備的方法有哪些?有一種或者多種單分散膠粒組裝并規(guī)則排列的二維或者三維類似晶體的有序結構稱為膠體晶體。在某些條件下,原子、分子、膠體粒子、納米粒子等結構單元間以價鍵或非價鍵的弱相互作用構成更為復雜的有序結構稱為自組裝。制備:(一)膠體粒子簡單自組裝:沉降法自組裝;蒸發(fā)誘導法自組裝;狹縫過濾法自組裝(二)模板法膠體粒子自組裝:硬模板法;軟模板法;應用:光子晶體;傳感器;制備有序大空材料的模板功能;制備有序二維納米結構模板功能8、什么是納米材料及其特性和應用至少有一維大小在1100nm范圍內的固體材料稱為納米材料。特性:比表

9、面積大;易形成團聚體;熔點低;磁性強;光吸收強;熱導性能好制備:氣相法、液相法、固相法;(沉淀法;金屬醇鹽水解法;溶月交凝膠法;水熱法;硬模板法;微波法和超聲波法)應用:化學工業(yè)、電子工業(yè)、新型光學材料、二氧化鈦納米粒子的光催化作用9、納米材料與納米污染的含義?納米材料就是納米粒子材料。分類:納米粒子;納米纖維;納米薄膜;納米塊體所謂納米污染就是由納米微粒對環(huán)境和人類健康所帶來的危害和污染。三、1、溶膠運動的性質有哪些?擴散和真溶液中的小分子一樣,溶液中的質點也具有從高濃度區(qū)向低濃度區(qū)的擴散作用,最后使?jié)舛冗_到均勻”當然,擴散過程也是自發(fā)過程布朗運動在顯微鏡下看起來連成一片的液體,實際上是由許

10、許多多分子組成的。液體分子不停地做無規(guī)則的運動,不斷地隨機撞擊懸浮微粒。懸浮的微粒足夠小時,受到的來自各個方向的液體分子的撞擊作用是不平衡的。在某一瞬間,微粒在另一個方向受到的撞擊作用強,致使微粒又向其它方向運動。這樣,就引起了微粒的無規(guī)則的布朗運動。沉降散氣體或液體介質中的微粒,都受到兩種相反方向的作用力:擴散和重力的共同作用。重力:如果微粒的密度比介質的大,微粒就會因重力而下沉,即:沉降。擴散力:由布朗運動引起,與沉降作用相反,擴散力能促進系統中粒子濃度區(qū)域均勻。當重力和擴散力相等時,就達到平衡狀態(tài),稱為“沉降平衡”。(4)滲透壓將溶液和溶劑(或兩種不同濃度的溶液)用只容許溶劑分子透過的半

11、透膜(如火棉膠膜、賽珞玢膜)分開,為使膜兩側的化學勢相等(或市兩側不同濃度溶液的濃度趨于相等),溶劑將透過半透膜擴散。為阻止這種溶劑擴散的反向力稱為滲透壓(5)溶液一側含有可透過半透膜的小離子,也有不能透過半透膜的大離子(大分子電解質或稱聚電解質),在達到平衡時,膜兩側的小離子因大離子的存在而不相等,即唐南平衡2、什么是丁道爾現象、以一束強烈的光線射入溶膠后,在入射光的垂直方向可以看到一道明亮的光帶,這個現象稱為丁道爾現象,3、決定溶膠顏色的因素有哪些?答:溶膠產生各種顏色的主要原因是溶膠中的質點對可見光產生選擇性吸收。溶膠的顏色是一個相當復雜的問題,它與粒子大小、分散介質的性質、光的強弱、光

12、的散射和光的吸收等問題有關4、什么是電動現象?帶負電的膠粒向正極運動,帶正電的膠粒向負極移動,人們把這種現象稱為電泳;水在外加電場的作用下,通過粘土顆粒間的毛細通道向負極移動的現象稱為電滲析;再無外加電場的作用情況下,若使分散相粒子在分散介質中迅速沉降,則在沉降管的兩端會產生電勢差,此謂沉降電勢;與電滲析相反,若用壓力將液體擠過毛細管網或由粉末壓成的多孔塞,則在毛細管網或多孔塞的兩端也會產生電勢差,稱為流動電勢。電泳、電滲析、沉降電勢、流動電勢統稱為電動現象。5、雙電層結構模型的含義和電動電勢所代表的意義?液相中與固相電荷量相等、符號相反的過剩電離稱反離子。在固液界面上,固相表面電荷與周圍液相

13、中的反離子構成的正、負雙電層結構(如圖)。電動電勢(Z)西崗昨就大哮仄龍月蜜憑李睫両向神技丸縛環(huán)境申覺湃學兜液體內部的電勢差;2)緊密層電勢?&:緊密層與液體內部的電勢差;3)電動電勢(Z):切動面與液體內部的電勢差。由圖知:Z電勢比?&略低,若離子濃度不是很高,擴散層中隨距離x的增加,電勢的改變較緩慢,所以可以把Z與?&等同看待6、膠體系統的流變性包括哪些,并詳細說明?所謂流變性質,是指物質在外力的作用下變形和流動的性質。牛頓體:7、影響溶膠穩(wěn)定性的因素有哪些?溶膠穩(wěn)定性:熱穩(wěn)定性;動力學穩(wěn)定性;聚集穩(wěn)定性、1)溶膠的穩(wěn)定性常常用熱力學穩(wěn)定性、動力學穩(wěn)定性和聚集穩(wěn)定性來表征。影響溶膠穩(wěn)定性的

14、因素有:濃度,溫度,外加電解質,膠體體系的相互作用。注:當向膠體中假日低于能使其穩(wěn)定所需的聚合物數量時,聚合物不僅能使交替穩(wěn)定,而且能使體系的臨界聚沉濃度降低,這種作用稱為敏化作用,有時少量的聚合物的加入直接引起膠體的聚沉,稱為絮凝作用。保護作用與敏化作用都是指聚合物的加入對膠體穩(wěn)定性的影響。&什么是DLVO理論?溶膠在一定條件下是穩(wěn)定存在還是聚沉,取決于粒子間的相互吸引力和靜電斥力,若斥力大于吸力則溶膠穩(wěn)定,否則不穩(wěn)定。膠粒間的相互吸引球形粒子的引力勢能EA=-Aa/12HA為球形粒子半徑,H為粒子的最短距離,A是常數平板粒子:-A/12nd2膠粒間的相互排斥(3)膠粒間的總相互作用能9、溶

15、液的依數性有哪些?答:蒸汽壓下降,沸點升高,冰點降低,滲透壓具有相同的陰離子的各種陽離子,其對負電性溶液的聚沉能力為H+CS+RB+K+NA+Li+具有相同陽離子的陰離子的而其對正電性溶膠的聚沉能力為CL-br-NO3-l-13:Stokes沉降公式?答:gr)(29PPnunppu9)(22gr-14:聚沉值的定義及與聚沉能力的關系?答:聚沉值:使溶膠發(fā)生明顯的聚沉所需電解質的最小濃度;倒數反應電解質的聚沉能力;某電解質的聚沉值愈小,其聚沉能力愈大。15:聚沉規(guī)則答:起聚沉作用的主要是反離子,反離子的價數越高,聚沉效率越高,聚沉值就越小17:溶膠的電學性質包括哪些?答:電動現象,質點表面電荷

16、的來源,雙電層結構模型和電動電勢(電勢)18:電動電勢的計算公式答:DErnnZ6=(球形顆粒)(3-45)DErDErnnnnz4632=(棒形顆粒)(3-46)介質的介電常數(單位C/V?m)E電場強度(電位梯度)(V/m)n介質粘度(Pa?s=N?m-2?s=kg?m?s-2?m-2?s=kg/m?s)z電動電勢(V)四、1、解釋表面張力、毛細作用和潤濕現象的含義?答:表面張力:增加單位面積所消耗的功,毛細作用:由于液體表面張力的存在而引起的液體表面形態(tài)、性質變化的各種現象。濕潤現象:固體或液體表面上的氣20:表面自由能與表面張力的異同點?答:不同點:表面自由能表示形成單位新表面使體系自

17、由能的增加。表面張力(通常)指純物質的表面層分子間實際存在著的(收縮)張力。相同點:既可表示表面自由能又可表示表面張力,兩者量綱相同,數值相等:表面自由能?J/m2=N?m/m2=N/m倉面張力2、影響表面張力的因素有哪些及測定方法?答:物質本性表面張力源于凈吸力,而凈吸力取決于分子的引力和分子結構,因此表面張力與物質本性有關。溫度溫度升高時一般液體的表面張力都降低,且有線性關系壓力從氣一液兩相密度差和凈吸力考慮,氣相壓力對表面張力是有影響的。因在一定溫度下,液體的蒸氣壓不變,因此研究壓力的影響只能靠改變空氣或惰性氣體的壓力來進行。表面張力的測定方法:毛細管上升法,表面張力=pgh/2cosB

18、環(huán)法,=F/4nR氣泡最大壓力法=pghr/2答:ghrrpn9n2cos2=9p0cos2ghr毛細上升法23:畫出接觸角的示意圖,并寫出接觸與表面張力之間的關系?答:根據界面張力的概念,平衡時,3個界面張力在,點處相互作用的合理為零,此時液滴保持一定的形狀,且界面張力與潤濕角之間的關系。(楊方程)9000cos-液氣固液固氣-+=)(液氣液氣液氣0o0oocos1cos-+=+=?-G由此可見,越小,越大,潤濕性越好。當=0,最大,此時液體對固體“完全潤濕”,液體將在固體表面完全展開,鋪成一薄層。當=1800,最小,此時液體對固體完全不潤濕”,當液體量很少時則在固體表面上縮成一個圓球。通常

19、=900為分界線,900不能潤濕。3、潤濕角的測定方法有哪些?(1)角度測量法:液滴法;浮泡法(2)長度測量法(3)用動態(tài)法測定粉末-液體提體系的潤濕角4、影響潤濕角大小的因素有哪些?答:1)物質的本性不同物質的潤濕角是不相同的,相應的表面張力也不相同,的大小是由固體、液體、氣體的物質本性所決定。2)潤濕角的滯后現象固體表面上增大液滴時或使有液滴的固體表面傾斜形成的較大潤濕角為前進潤濕角。與此類似,從固體表面抽減液滴中液體時,或使有液滴的固體表面傾斜時形成的較小潤濕角陳給后退潤濕角3)固體表面的粗造性和不均勻性固體表面能的粗糙性可以粗糙因子(粗糙度)度量。粗糙因子以真實粗糙表面面積與相同體積固

20、體完全平滑的表面積之比表示4)環(huán)境的影響固體表面(高能表面)在實驗環(huán)境中易自氣相或液相中吸附某種祖墳而降低表面能,同時也改變表面性質,從而影響潤濕角5、潤濕熱代表什么及怎樣計算?固體和液體接觸時,特別是粉末固體,實際上可看成氣-固界面轉換成液-固界面的過程,而液體表面并沒有變化,因此這個過程也可以成為侵潤過程,潤濕熱也就是侵潤熱。當液體侵潤固體時,由于固-液分子間的相互作用必然要放出熱量,稱為潤濕熱。6、固體的表面能的特點及與表面張力的區(qū)別?五、1、什么是表面活性劑?答:表面活性劑是一種在很低濃度即大大降低溶劑(一般為水)表面張力(或液一液界面張力)、改變體系的表面狀態(tài)從而產生潤濕和反潤濕、乳

21、化和破乳、分散和凝聚、起泡和消泡以及增溶等一系列物質作用的化學物質。溶質使溶劑表面張力降低的性質,稱為表面活性。2、表面活性劑的結構與特點是什么?答:表面活性劑分子結構的特點是兩親性。表面活性劑的組成:一部分是與油有親和性的親油基(也稱憎水基);另一部分是與水有親和性的親水基(也稱憎油基)。親水基受到水分子的吸引,而親油基受到水分子的排斥。3、臨界膠束濃度(CMCC)的含義及計算方法?表面活性劑溶液性質發(fā)生突變的濃度稱為臨界膠束濃度(1)表面張力法(2)電導法(3)折光指數法(4)染料增容變色法影響因素:4、膠束的結構有哪些?當濃度較小時溶液中主要是單個的表面活性劑離子;當濃度較大時或接近DM

22、C時溶液中將有少量小型膠束,如二聚體或三聚體等,在濃度為CMC或略大于CMC時膠束是球形,在濃度10倍于CMC或更大的濃溶液中,膠束一般不是球形。5、反膠束與囊泡的結構特點?表面活性劑極性基相互作用形成反膠束的內核,非極性基留在溶液中。囊泡外殼由兩個兩親分子尾對尾地結合所組成,內層由微水相組成。6、Gibbs吸附公式的演算過程及意義?7、什么是增溶作用和膠束催化?答:非極性有機物如苯在水中溶解度很小,加入油酸鈉等表面活性劑后,苯在水中的溶解度大大增加,這稱為增溶作用。膠束催化作用:溶液中膠束的存在對許多化學反應的速率有明顯的影響,它既可對反應產生催化作用,也可起抑制作用。31:影響膠束催化的因

23、素?答:表面活性劑的分子結構和類型反應底物的分子結構鹽的影響CMC有機添加物的影響溶解度,電荷密度32:優(yōu)良洗滌劑具備的條件?答:好的潤濕性能,要求洗滌劑能與被洗的固體表面很好接觸;具有良好的清除污垢的能力;有使污垢分散或增溶的能力;能防止污垢再沉積于織物表面上或形成浮渣漂于液面上33:潤濕的主要應用有哪些?答:使用表面活性劑可以控制液、固之間的潤濕程度。農藥行業(yè)中在粒劑及供噴粉用的粉劑中,有的也含有一定量的表面活性劑,其目的是為了提高藥劑在受藥表面的附著性和沉積量,提高有效成分在有水分條件下的釋放速度和擴展面積,提高防病、治病效果。在化妝品行業(yè)中,做為乳化劑是乳霜、乳液、潔面、卸妝等護膚產品

24、中不可或缺的成分。34:表面活性劑的毒性?答:表面活性劑的毒性或安全性以試驗動物口喂的半數致死劑量(LD50,gkg-1)表示,LD50在1gkg-1以上一般認為急性毒性較低。而廢水或污水中殘留表面活性劑對水生物的危害則用半數致死濃度LC50,mgL-1)表示影響程度,數值越小,毒性越大。魚類安全生存的活性劑濃度應在0.5mgL-1以下,15mgL-1就會對敏感的魚類致病。8、表面活性劑的應用有哪些?(1)洗滌作用;滲透應用;潤濕應用;分散和絮凝;起泡和消泡;強化采油中的應用六、1、什么乳狀液及其分類?答:由兩種(或兩種以上)不互溶或部分互溶的液體形成的分散系統,稱乳狀液。乳狀液的分類:水包油

25、,O/W,油分散在水中,油包水,W/O,水分散在油中,多重型,例,W/O/W。2、乳狀液的制備方法及物理性質有哪些?答:1混合方式:機械攪拌,膠體磨,超聲波乳化器,均化器。2:乳化劑的加入方式:轉相乳化法,瞬間皂成發(fā),自然乳化法,界面復合生成法,輪流加液法,乳狀液的物理性質:液滴的大小和外觀,光學性質,粘度,電導3、影響乳狀液類型的因素有哪些?類型鑒別:稀釋法;染色法;導電法因素:相體積;幾何因素;液滴聚結速度;乳化劑的溶解度;4、乳化劑的類型?合成表面活性劑(陰、陽離子型,非離子型);高分子聚合物乳化劑(聚乙烯醇、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段);天然產物;固體顆粒乳化劑。39:乳化劑的一般選擇原則/

26、答:(1)大多數有良好的表面活性,能降低表面張力,在欲形成的乳狀液外相中有良好的溶解能力;(2)乳化劑在油-水界面上能形成穩(wěn)定的和排列緊密的凝聚膜;(3)水溶性乳化劑和油溶性乳化劑混合使用有更好的乳化效果。4)乳化劑應能適當增大外相黏度,以減小液滴的聚結速度;(5)滿足乳化體系的特殊要求,如食品和乳液藥物體系的乳化劑要求無毒和有一定的藥理性能;(6)要能用最小的濃度和最低成本達到乳化效果;(7)乳化工藝簡單5、決定乳化劑穩(wěn)定性的因素有哪些?乳狀液是熱力學不穩(wěn)定系統;油水間界面的形成;界面電荷;乳狀液黏度;液滴大小及分布;粉末乳化劑的穩(wěn)定作用6、乳狀液的變形和破乳代表什么含義?變型也叫反相,是指

27、O/W型變成W/O型的現象影響變型的因素:乳化劑類型;相體積比;溫度;電解質。將油和水分離的過程叫做破乳。分層-絮凝-聚結-相分離。破乳方法:化學法;頂替法;電破乳法;加熱法;機械法。7、什么是微乳狀液?由水、油、表面活性劑和助表面活性劑等四個組分以適當的比例自發(fā)形成的透明或半透明的穩(wěn)定體系,稱之為微乳狀液,簡稱微乳液或微乳。40:助表面活性劑的作用有哪些?答:降低界面張力,增加界面膜流動性,調節(jié)表面活性劑的HLB值,41:簡述增溶理論?答:微乳狀液的顆粒直徑介于乳狀液與膠束之間,因此,在濃的膠束溶液中,加入一定量的油和助表面活性劑,也可以使膠束溶液變成微乳狀液,當表面活性劑水溶液的濃度大于其

28、CMC值后,就會形成膠束,此時加入油,就會被增溶。隨著這一過程的進行,進入膠束中的油量增加,使膠束溶脹而變成小油漓微乳狀液。過程繼續(xù)進行就變成宏乳狀液滴(d)。圖中顆粒尺寸不是按比例的,但可看出從(a)到(d)是逐漸放大的。因為增溶是自動進行的,故微乳化能自動發(fā)生也是理所當然的事。42:微乳狀液的性質?答:光學性質,顆粒大小及均勻性,導電性,穩(wěn)定性,超低界面張力,碳鏈數的相關性。8、乳狀液的主要應用有哪些?化妝品;脫模劑;洗井液;三次釆油;超細粒子及復雜形態(tài)無機材料的制備;微乳狀液中的催化作用。七、1、什么是吸附作用?物理吸附和化學吸附的區(qū)別?吸附是固體表面質點和氣體分子相互作用的一種現象,按

29、化4哽時AOfi單#于層O-達半曼富氏羽響小,曼m應作用力的性質可分為物理吸附和化學吸附。物理吸附是吸附質與吸附劑表面間物理力作用而發(fā)生的吸附,它相當于氣體分子在固體表面的凝聚,化學吸附實質上是一種化學反應這兩類吸附有差異但也有共同之處這兩類吸附也可以同時發(fā)生。如氧在金屬W上的吸附同時有三種情況:(1)有的氧是以原子狀態(tài)被吸附的(純粹的化學吸附);(2)有的氧是以分子狀態(tài)被吸附的(純粹的物理吸附);(3)還有一些氧是以分子狀態(tài)被吸附在氧原子上面,形成多層吸附??梢?,物理吸附和化學吸附可以相伴發(fā)生,因此不能認為某一吸附只有化學吸附而沒有物理吸附,反之也一樣。故常需要考慮兩種吸附在整個吸附過程中的

30、作用。2、什么是吸附量及測定方法?吸附量通常以達到吸附平衡時單位質量或單位面積吸附劑上的吸附質的量(質量、物質的量、體積)石英彈簧秤法;常壓流動法;連續(xù)流動色譜法;干燥器法2、固氣界面吸附的影響因素有哪些?答:(1)溫度:氣體吸附為放熱過程,溫度升高,吸附量減少。物理吸附,一般控制在氣體的沸點附近?;瘜W吸附為表面化學反應,溫度影響吸附量、吸附速率、吸附類型。(2)壓力:壓力增加,無論化學吸附或物理吸附,吸附量和吸附速率都增加。(3)吸附和吸附劑的性質極性吸附劑易于吸附極性吸附質;非極性吸附劑易于吸附非極性吸附質;無論極性或非極性吸附劑,吸附質分子的結構越復雜,沸點越高,被吸附的能力越強;酸性吸

31、附劑易于吸附堿性吸附質,反之亦然;吸附劑的孔隙大小,影響吸附量和吸附速率。3、Langmuir等溫吸附式及意義各是什么?4、吸附法氣體分離用物理或化學的方法將混合氣體分離成單一組分的氣體稱為氣體分離。吸氣法氣體分離三種效應:(1)位阻(效應)屏蔽應用大小不同孔徑的吸附劑以有效吸附比其孔小的氣體而達到吸附的目的;(2)擴散效應。根據氣體分子的擴散速度不同而實現分離;(3)熱力學平衡效應。根據氣體分子與吸附劑表面吸附平衡常數大小的不同而達到分離目的。5、什么是變溫吸附和變壓吸附及其各自的特點有哪些?變溫吸附是在溫度較低進行,混合氣體中因吸附能力不同吸附有先后,吸附平衡后,升高溫度開始時吸附的弱的先

32、脫附,吸附強的后脫附,從而使混合物分離。這種工藝在不太高的溫度和壓力下進行,省時省能耗,缺點是吸附劑損耗大。變壓吸附是在恒定的溫度下周期性改變體系壓力,增大壓力是吸附,減小壓力時脫附,混合氣祖墳在吸附劑上吸附能力和分離系數不同而使其脫附時完成分離。(1、能耗低。因在低壓常溫下操作,可省去加熱或冷卻能耗;2、產品純度高。3、工藝流程簡單可實現多種氣體分離4、環(huán)境效益好無三廢產生)6、影響溶液吸附的因素有哪些?1、同系物的吸附-traube規(guī)則;2、溶質的溶解度對吸附量的影響;3、溫度的影響;4、吸附劑孔徑大小的影響;5、鹽對吸附的影響7、活性炭在水處理上的機理及應用?活性炭吸附,特別是對水中的一

33、些雜志的吸附,主要是物理吸附,由于活性炭的表面結構和性質的復雜性以及被處理水中雜志的多樣性,也會存在某某些化學吸附或離子交換吸附。吸附量隨吸附質分子量的增大而增大。廢水處理方式:固定床;移動床。活性炭再生:加熱再生法;化學法;8、什么是絮凝法?化學絮凝是用各種絮凝劑與廢水中懸浮的小李子作用,使其聚集,形成穩(wěn)定性差的大粒子或絮狀沉淀物而分離。一般來說是小李子電動電位減小,相互聚集成大粒子的過程稱為聚集,加入無機或有機大分子破壞懸浮粒子的穩(wěn)定性,形成成玷污的過程稱為絮凝。9、常見的絮凝劑的類型有哪些.?1、無機絮凝劑:鐵系、鋁系和聚硅酸鹽類;2、有機高分子絮凝劑:陰陽離子型、非離子型、兩性型10、

34、吸附在絮凝中的作用機理是什么?影響絮凝的因素有哪些?1、壓縮帶電粒子表面雙電層,降低S電勢2、電性中和作用3、橋聯作用、2、溫度、介質的ph值、絮凝劑類型的影響、絮凝劑的用量八、1、密度的表達形式和作用有哪些?堆密度d堆=m/v堆;顆粒密度小顆訓他顆;真密度d真=m.d介質/(m樣品+w滿介質比重瓶-w)樣品和介質比重瓶重2、測定孔體積的方法有哪些?粒度的分析方法有那些?1、四氯化碳吸附法;密度法;2、篩分分析法、顯微鏡法、沉降分析法、原粒子大小測定列舉常用的吸附劑的結構和性能?硅膠:典型的多孔吸附劑,無定形結構,其基本結構單位為大小不一的二氧化硅粒子在空間的堆積,并形成硅膠骨架。有大孔硅膠。

35、粗孔硅膠,B型硅膠、細孔硅膠。孔結構和吸附性能:高壓水蒸汽擴孔,加鹽焙燒擴孔。表面結構和性能:硅膠骨架是以硅原子為中心、氧原子為頂點的硅氧四面體在空間不太規(guī)則的堆積形成的。產生羥基,化學吸附活性氧化鋁:表面性質與吸附性能:表面絕大部分是由內部孔體系提供的,孔來源于氫氧化鋁脫水形成的微孔和顆粒間隙。活性炭:粒狀、粉狀、纖維型。活性炭孔結構相當復雜,空隙形狀各異,應用較為廣泛,吸附各類有機蒸汽、油品蒸汽、有害氣體等。吸附樹脂:影響因素:比表面積、孔徑、孔容、孔徑分布、極性相近原則、形成氫鍵或電子轉移絡合物黏土:天然白土、酸化白土。硅藻土沸石分子篩:4A(Na2O.AI2O3.2SiO2)13X(N

36、a2o.AI2O3.2.5SiO2)Y(Na2O.Al2O3.210SiO2)吸附性能:吸附選擇性:1、根據分子大小和形狀的不同選擇吸附2、根據分子極性、不飽和度和極化率的不同選擇吸附高效吸附性:低水蒸汽壓下的高吸水量;在高溫下仍具有高的吸水能力;在高速氣流中仍有較高的吸水量。新型分子篩:ZMS-5分子篩、碳分子篩、硅膠的制備方法有哪些?化合-膠凝-老化-洗滌氨水浸泡干燥和活化什么是固體表面的改性?為達到某種目的,任何使固體表面性質發(fā)生變化的各種措施都可以認為是表面改性,或者表面處理評價表面改性效果的指標有哪些?接觸角、黏度、沉降性質、吸附試驗、紅外光譜、差熱分析、物理結構列舉表面改性的方法?

37、無機粉體和增強材料的改性:用硅烷偶聯劑處理、用鈦酸酯等偶聯劑處理、用表面活性劑覆蓋處理、等離子處理;高聚物基體的改性:接枝改性、等離子體處理、應用:眼鏡防霧和雨衣防水;涂料、油墨;橡膠、塑料九、1、什么是凝膠及其形成的條件?又稱凍膠。溶膠或溶液中的膠體粒子或高分子在一定條件下互相連接,形成空間網狀結構,結構空隙中充滿了作為分散介質的液體(在干凝膠中也可以是氣體),這樣一種特殊的分散體系稱作凝膠。條件:1、降低溶解度,使被分散的物質從溶液中以膠體分散狀態(tài)”析出;2、析出的質點既不沉降也不自由行動,而是構成骨架,在整個溶液中形成連續(xù)的網狀結構。2、控制哪些因素影響凝膠的形成、凝膠的結構?改變溫度,

38、加入非溶劑、加入鹽類、化學反應結構:質點形狀、質點的柔性或剛性(柔性大的形成彈性凝膠,剛性大的形成非彈性凝膠)、網狀結構中質點聯結的性質(靠質點間的分子吸引力、靠氫鍵形成結構、靠化學鍵形成網狀結構)3、凝膠的性質有哪些?觸變作用、離漿作用、膨脹作用4、膨脹的機理及影響因素?凝膠的膨脹作用是指凝膠在液體或蒸汽中吸收這些液體或蒸汽時,使其自身質量、體積增加的作用(1)膨脹度:一定條件下,單位質量的或單位體積凝膠所能吸收液體的極限量。(2)膨脹速度膨脹機理:凝膠的膨脹氛圍兩個階段:第一階段-形成溶劑化層,時間很短,速度很快,特征:系統蒸汽壓很低、體積收縮、熱效應、熵值降低;第二階段-液體的滲透和吸收

39、。這個階段中,液體的吸收量不是干膠質量的百分之幾十(質量分數),而是幾倍、幾十倍,同時也沒有明顯的熱效應和體積收縮現象。在第二階段,需要較長時間使溶劑分子滲透到凝膠內部,這時凝膠表現出很大的壓力,稱為膨脹壓。影響膨脹的因素:a溫度TT,膨脹速度T;平衡狀態(tài)時(有限膨脹),TT,最大膨脹度J。TT,質點聯接強度有限膨脹轉化為無限膨脹。介質的ph值鹽類鹽類粒子對明膠膨脹的影響:SCN-l-Br-NO3-CIO3-CI-CH3COO-寸寧檬酸根酒石酸根SO42其他凝膠老化程度、交聯度對凝膠膨脹也有影響。凝膠老化越厲害,或交聯度越高,膨脹度就越小。5、什么是凝膠過程中的擴散作用和化學反應?擴散作用:物

40、質在凝膠中擴散與凝膠濃度、結構以及擴散物質的本性有光。在低濃度凝膠中,低分子物質的擴散速度與純液體中的擴散速度幾乎沒有差別,二凝膠的濃度越高,物質的擴散速度越慢,猴兒的原因有二:1、因為凝膠有骨架,物質在其中擴散途徑變得彎曲,從而延長了擴散時間;2、凝膠濃度增加后,結構中的空隙變小,特別是水化層中的運動更受阻礙,使擴散速度減慢,分子越大,其在凝膠中的擴散速度越慢。6、什么是氣凝膠?如何制備氣凝膠?、當凝膠脫去大部分溶劑,水凝膠中液體含量比固體含量少得多,或凝膠的空間網狀結構中充滿的介質是氣體,外表呈固體狀,這即為干凝膠,也稱為氣凝膠。1、Sio2氣凝膠2、有機氣凝膠3、碳氣氣凝膠7、氣凝膠的特

41、性有哪些以及應用?熱學性能、電學性能、聲學性能、吸附和催化性能隔熱材料、高溫隔音、儲能器件、防彈、處理生態(tài)災難、運動裝備&什么是氣溶膠?常見的氣溶膠有那些?氣溶膠由固體或液體小質點分散并懸浮在氣體介質中形成的膠體分散系統其分散質點大小為0-3-102ym。被懸浮的微粒物,稱為分散相,承載微粒物的氣體,稱為分散介質。氣溶膠的氣體介質一般都是空氣。常見:粉塵、煙、煙塵、霧、煙霧。表征方法:氣溶膠濃度、氣溶膠粒度9、氣溶膠的動力學特性有哪些?氣溶膠粒子的稱將運動、氣溶膠的擴散、氣溶膠粒子的凝并12、氣溶膠的電學性質有哪些,光學性質?直接電離、靜電帶電、與離子束的碰撞消光特性、角散射特性、13、氣溶膠

42、的危害與應用有哪些?危害:1、工業(yè)城市上空的煙霧和工廠、礦井中煙塵對人體健康危害極大;2、大氣中危害較大的二次污染是光化學煙霧和硫酸煙霧,形成酸雨。應用:1、氣溶膠在工業(yè)、農業(yè)、國防和其他方面有著廣泛的應用;2、個人用氣霧劑包括護膚護發(fā)用品、洗漱用品、保健用品、清潔用品;3、醫(yī)藥用氣霧劑4、工業(yè)及汽車氣霧劑,其功能有潤滑、防銹除銹、防霧防水防滑、清潔清洗上光、抗靜電、探傷、脫膜、補胎14、什么是泡沫?評價泡沫穩(wěn)定性的方法?泡沫是一種以氣體為分散相,以液體或固體為分散介質的粗分散體系。以液體為分散介質時通常稱為泡沫,以固體為分散介質時成為固體泡沫。方法:氣流法、攪動法、單泡法、;16、影響泡沫穩(wěn)

43、定性的因素有哪些?答:1:液膜的表面粘度,2:表面張力的影響和marangoni效應,3表面電荷的影響,4氣泡透過性的影響,5表面活性劑結構對起泡性能的影響。17、什么是起泡劑和穩(wěn)定劑,良好的起泡劑所具備的條件是什么?油)基團構成,形成既有親水性又有親油型的所謂的雙親結構”分子。良好的起泡劑在較低CMC值,起泡劑能形成牢固的、緊密的能抗拒機械或其他物理條件改變,有一定彈性的穩(wěn)定薄膜。添加物可以抵消或緩沖離子型表面活性劑的電荷作用,使表面張力降的更低,有利于泡沫的形成和穩(wěn)定,這些化合物稱為穩(wěn)泡劑。18、什么是消泡劑及消泡機理?泡沫破裂消失就是消泡,可以達到小跑目的的外加物質即為消泡劑。機理:1、消泡劑一般都有很高的表面活性,可以取代泡沫上的消泡劑和泡沫穩(wěn)定劑,降低泡沫液膜局部

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