第16章界面現(xiàn)象和膠體分散體系

物理化學(xué)10/19/20241復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系§16-1表面自由能和表面張力㈠表面自由能及其定義㈡表面張力§16-2彎曲液體的表面現(xiàn)象㈠彎曲液面的附加壓力㈡附加壓力與曲面的曲率半徑和表面張力的關(guān)系㈢表面曲率與液體蒸氣壓的關(guān)系10/19/20242復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系§16-3潤濕和鋪展㈠黏附功㈡接觸角與潤濕的關(guān)系§16-4表面相熱力學(xué)㈠表面相和表面過剩量㈡吉布斯吸附方程式10/19/20243復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系§16-5表面活性劑㈠表面活性劑的分類及其定向排列功能㈡表面活性劑的作用1．潤濕作用2．乳化作用3．增溶作用4．發(fā)泡作用5．去污作用㈢表面活性劑的結(jié)構(gòu)與其性能間的關(guān)系

10/19/20244復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系§16-6膠體分散體系

㈠膠體體系的分類㈡膠體體系的不穩(wěn)定性及其電化學(xué)性質(zhì)1．電泳和電滲2．膠粒帶電的原因3．膠粒的擴(kuò)散雙電層結(jié)構(gòu)4．膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)和溶膠的穩(wěn)定性5．溶膠的聚沉10/19/20245復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系§16-1表面自由能和表面張力

界面 比表面㈠表面自由能及其定義

表面功&表面能

㈡表面張力

表面張力(N·m-1)

10/19/20246復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系§16-2彎曲液體的表面現(xiàn)象㈠彎曲液面的附加壓力10/19/20247復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系㈡附加壓力與曲面的曲率半徑和表面張力的關(guān)系楊-拉普拉斯（Young-Laplace）方程式附加壓力與表面張力成正比，而與曲率半徑成反比,即曲率半徑越小，附加壓力越大。對于球面，R=R1=R210/19/20248復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系㈢表面曲率與液體蒸氣壓的關(guān)系開爾文方程液滴越小飽和蒸氣壓越大毛細(xì)孔越細(xì)，與液體成平衡的飽和蒸氣壓越小

10/19/20249復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系§16-3潤濕和鋪展㈠黏附功潤濕：液體和固體接觸后體系吉布斯自由能降低(-DG)的現(xiàn)象黏附功(W黏)10/19/202410復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系㈡接觸角與潤濕的關(guān)系楊（Young）方程接觸角(q

)10/19/202411復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系§16-4表面相熱力學(xué)㈠表面相和表面過剩量10/19/202412復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系㈡吉布斯吸附方程式10/19/202413復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系§16-5表面活性劑㈠表面活性劑的分類及其定向排列功能

膠束 臨界膠束濃度

10/19/202414復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系㈡表面活性劑的作用1．潤濕作用2．乳化作用親憎平衡——HLB（Hydrophile-Lipophile-Balance）

3．增溶作用4．發(fā)泡作用5．去污作用㈢表面活性劑的結(jié)構(gòu)與其性能間的關(guān)系10/19/202415復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系§16-6膠體分散體系

㈠膠體體系的分類膠體：一種分散體系，即某種或某些物質(zhì)以高度分散的形式分布在一均勻的連續(xù)介質(zhì)中。

分散相粒子直徑介于10~1000?之間10/19/202416復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系㈡膠體體系的不穩(wěn)定性及其電化學(xué)性質(zhì)1．電泳和電滲電泳:外電場作用下，分散相粒子在分散介質(zhì)中的移動(dòng)。電滲:外加電場作用下液體介質(zhì)將向與所帶電荷相反的電極移動(dòng)。電泳和電滲都反映了帶電的分散相在外電場作用下運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，常稱為動(dòng)電現(xiàn)象

10/19/202417復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系2．膠粒帶電的原因3．膠粒的擴(kuò)散雙電層結(jié)構(gòu)

動(dòng)電電勢(z)10/19/202418復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系4．膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)和溶膠的穩(wěn)定性(1)溶膠中的顆粒都帶有相同的電荷，具有靜電斥力，因此不易聚結(jié)；(2)在膠團(tuán)的擴(kuò)散雙電層中反離子是水化的，因而膠粒都被水化離子所包圍，好象包了一層水膜，這層水膜能阻