表面科學(xué)工程液體表面課件

2、液體表面表面張力表面熱力學(xué)彎曲液面（Laplace方程，Kelvin公式）液體表面的吸附（Gibbs吸附等溫式）2、液體表面表面張力1表面張力表面張力：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上的作用力。表面張力可理解為系統(tǒng)增加單位面積時(shí)所作的可逆功。AxLFdx表面張力表面張力：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上的作用力。表面張力可理解為系統(tǒng)增2表面張力熱力學(xué)在恒溫、恒壓下：?jiǎn)挝幻娣e自由焓表面張力等于比表面自由焓(自由能)平衡時(shí)：表面張力熱力學(xué)在恒溫、恒壓下：?jiǎn)挝幻娣e自由焓表面張力等于比表3液體表面張力的測(cè)定毛細(xì)高度法氣泡最大壓力法滴體積(重)法脫環(huán)法吊片法停滴(泡)法懸滴法液體表面張力的測(cè)定毛細(xì)高度法4彎曲液面—Laplace公式1、球面三種形式的液體表面情況：凹面，凸面，平面彎曲液面—Laplace公式1、球面三種形式的液體表面情況：52、任意曲面用兩個(gè)曲率半徑來(lái)描述任意曲面：——Laplace方程若：成為球面（平液面時(shí)），2、任意曲面用兩個(gè)曲率半徑來(lái)描述任意曲面：——Laplace6Kelvin公式液滴半徑越小，其蒸汽壓越大。彎液面曲率半徑平液面蒸汽壓彎液面蒸汽壓液體摩爾體積液體分子量液體密度Kelvin公式液滴半徑越小，其蒸汽壓越大。彎液面曲率半7Gibbs吸附等溫式溶液表面張力：與組成、溫度、壓力有關(guān)；第一種類(lèi)型溶液的表面張力隨溶質(zhì)濃度成直線(xiàn)增加；如：一般為強(qiáng)電解質(zhì)水溶液（無(wú)機(jī)鹽以及蔗糖，甘露醇等多羧基有機(jī)物）cσNaCl水溶液Gibbs吸附等溫式溶液表面張力：與組成、溫度、壓力有關(guān)；c8第二種類(lèi)型醇、醛、酸、酮與胺等有機(jī)物，在稀溶液中可以明顯降低溶液的表面張力；在稀溶液中各種脂肪酸表面張力下降與濃度成正比：溶劑表面張力溶液表面張力特性常數(shù)第二種類(lèi)型醇、醛、酸、酮與胺等有機(jī)物，9第三種類(lèi)型

加入少量物質(zhì)可顯著降低溶液表面張力，至一定濃度后表面張力不再有明顯變化。如：有機(jī)堿金屬鹽，磺酸鹽，硫酸鹽，苯磺酸鹽等；cσ十二烷基硫酸納的曲線(xiàn)第三種類(lèi)型加入少量物質(zhì)可顯著降低溶液表面張10Gibbs等溫公式適合于氣-液，液-液和固-液，固-氣界面正吸附：溶液表面的濃度大于本體濃度——表面超量負(fù)吸附：溶液表面的濃度小于本體濃度——表面虧量NaCl水溶液cσ丁酸Gibbs等溫公式適合于氣-液，液-液和固-液，固-氣11一些液體表面自由能一些液體表面自由能12表面張力隨溫度變化表面張力隨溫度變化13溶質(zhì)2在單位面積上的過(guò)剩量——表面超量的意義GG’=0<0溶質(zhì)2在單位面積上的過(guò)剩量——表面超量的意義GG’=0<014Gibbs等溫式的應(yīng)用固-氣界面氣-液界面Gibbs等溫式的應(yīng)用固-氣界面15界面化學(xué)的四大基本定律Gibbs公式Laplace公式Kelvin公式Y(jié)oung公式界面化學(xué)的四大基本定律Gibbs公式16HaveabreakHaveabreak172、液體表面表面張力表面熱力學(xué)彎曲液面（Laplace方程，Kelvin公式）液體表面的吸附（Gibbs吸附等溫式）2、液體表面表面張力18表面張力表面張力：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上的作用力。表面張力可理解為系統(tǒng)增加單位面積時(shí)所作的可逆功。AxLFdx表面張力表面張力：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上的作用力。表面張力可理解為系統(tǒng)增19表面張力熱力學(xué)在恒溫、恒壓下：?jiǎn)挝幻娣e自由焓表面張力等于比表面自由焓(自由能)平衡時(shí)：表面張力熱力學(xué)在恒溫、恒壓下：?jiǎn)挝幻娣e自由焓表面張力等于比表20液體表面張力的測(cè)定毛細(xì)高度法氣泡最大壓力法滴體積(重)法脫環(huán)法吊片法停滴(泡)法懸滴法液體表面張力的測(cè)定毛細(xì)高度法21彎曲液面—Laplace公式1、球面三種形式的液體表面情況：凹面，凸面，平面彎曲液面—Laplace公式1、球面三種形式的液體表面情況：222、任意曲面用兩個(gè)曲率半徑來(lái)描述任意曲面：——Laplace方程若：成為球面（平液面時(shí)），2、任意曲面用兩個(gè)曲率半徑來(lái)描述任意曲面：——Laplace23Kelvin公式液滴半徑越小，其蒸汽壓越大。彎液面曲率半徑平液面蒸汽壓彎液面蒸汽壓液體摩爾體積液體分子量液體密度Kelvin公式液滴半徑越小，其蒸汽壓越大。彎液面曲率半24Gibbs吸附等溫式溶液表面張力：與組成、溫度、壓力有關(guān)；第一種類(lèi)型溶液的表面張力隨溶質(zhì)濃度成直線(xiàn)增加；如：一般為強(qiáng)電解質(zhì)水溶液（無(wú)機(jī)鹽以及蔗糖，甘露醇等多羧基有機(jī)物）cσNaCl水溶液Gibbs吸附等溫式溶液表面張力：與組成、溫度、壓力有關(guān)；c25第二種類(lèi)型醇、醛、酸、酮與胺等有機(jī)物，在稀溶液中可以明顯降低溶液的表面張力；在稀溶液中各種脂肪酸表面張力下降與濃度成正比：溶劑表面張力溶液表面張力特性常數(shù)第二種類(lèi)型醇、醛、酸、酮與胺等有機(jī)物，26第三種類(lèi)型

加入少量物質(zhì)可顯著降低溶液表面張力，至一定濃度后表面張力不再有明顯變化。如：有機(jī)堿金屬鹽，磺酸鹽，硫酸鹽，苯磺酸鹽等；cσ十二烷基硫酸納的曲線(xiàn)第三種類(lèi)型加入少量物質(zhì)可顯著降低溶液表面張27Gibbs等溫公式適合于氣-液，液-液和固-液，固-氣界面正吸附：溶液表面的濃度大于本體濃度——表面超量負(fù)吸附：溶液表面的濃度小于本體濃度——表面虧量NaCl水溶液cσ丁酸Gibbs等溫公式適合于氣-液，液-液和固-液，固-氣28一些液體表面自由能一些液體表面自由能29表面張力隨溫度變化表面張力隨溫度變化30溶質(zhì)2在單位面積上的過(guò)剩量——表面超量的意義GG’=0<0溶質(zhì)2在單位面積上的過(guò)剩量——表面超量的意義GG’=0<031Gibbs等溫式的