物理化学III-界面现象和胶体分散体系.ppt

复旦大学化学系 物理化学 II 第十六章 界面现象和胶体分散体系 * 复旦大学化学系 * 物理化学 * 复旦大学化学系 * §16-1 表面自由能和表面张力 ㈠ 表面自由能及其定义 ㈡ 表面张力 §16-2 弯曲液体的表面现象 ㈠ 弯曲液面的附加压力 ㈡ 附加压力与曲面的曲率半径和表面张力的关系 ㈢ 表面曲率与液体蒸气压的关系 * 复旦大学化学系 * §16-3 润湿和铺展 ㈠ 黏附功 ㈡ 接触角与润湿的关系 §16-4 表面相热力学 ㈠ 表面相和表面过剩量 ㈡ 吉布斯吸附方程式 * 复旦大学化学系 * §16-5 表面活性剂 ㈠ 表面活性剂的分类及其定向排列功能 ㈡ 表面活性剂的作用 1．润湿作用 2．乳化作用 3．增溶作用 4．发泡作用 5．去污作用 ㈢ 表面活性剂的结构与其性能间的关系 * 复旦大学化学系 * §16-6 胶体分散体系 ㈠ 胶体体系的分类 ㈡ 胶体体系的不稳定性及其电化学性质 1．电泳和电渗 2．胶粒带电的原因 3．胶粒的扩散双电层结构 4．胶团的结构和溶胶的稳定性 5．溶胶的聚沉 * 复旦大学化学系 * §16-1 表面自由能和表面张力 界面 比表面 ㈠ 表面自由能及其定义 表面功 表面能 ㈡ 表面张力 表面张力 (N·m-1) * 复旦大学化学系 * §16-2 弯曲液体的表面现象 ㈠ 弯曲液面的附加压力 * 复旦大学化学系 * ㈡ 附加压力与曲面的曲率半径和表面张力的关系 杨-拉普拉斯（Young-Laplace）方程式 附加压力与表面张力成正比，而与曲率半径成反比,即曲率半径越小，附加压力越大。 对于球面，R = R1 = R2 * 复旦大学化学系 * ㈢ 表面曲率与液体蒸气压的关系 开尔文方程 液滴越小饱和蒸气压越大 毛细孔越细，与液体成平衡的饱和蒸气压越小 * 复旦大学化学系 * §16-3 润湿和铺展 ㈠ 黏附功 润湿：液体和固体接触后体系吉布斯自由能降低 (-DG)的现象 黏附功 (W黏) * 复旦大学化学系 * ㈡ 接触角与润湿的关系 杨（Young）方程 接触角 (q ) * 复旦大学化学系 * §16-4 表面相热力学 ㈠ 表面相和表面过剩量 * 复旦大学化学系 * ㈡ 吉布斯吸附方程式 * 复旦大学化学系 * §16-5 表面活性剂 ㈠ 表面活性剂的分类及其定向排列功能 胶束 临界胶束浓度 * 复旦大学化学系 * ㈡ 表面活性剂的作用 1．润湿作用 2．乳化作用 亲憎平衡——HLB（Hydrophile-Lipophile- Balance） 3．增溶作用 4．发泡作用 5．去污作用 ㈢ 表面活性剂的结构与其性能间的关系 * 复旦大学化学系 * §16-6 胶体分散体系 ㈠ 胶体体系的分类 胶体：一种分散体系，即某种或某些物质以高度分散的形式分布在一均匀的连续介质中。 分散相粒子直径介于10 ~ 1000 ?之间 * 复旦大学化学系 * ㈡ 胶体体系的不稳定性及其电化学性质 1．电泳和电渗 电泳:外电场作用下，分散相粒子在分散介质中的移动。 电渗:外加电场作用下液体介质将向与所带电荷相反的电极移动。 电泳和电渗都反映了带电的分散相在外电场作用下运动的性质，常称为动电现象 * 复旦大学化学系 * 2．胶粒带电的原因 3．胶粒的扩散双电层结构 动电电势 (z) * 复旦大学化学系 * 4．胶团的结构和溶胶的稳定性 (1) 溶胶中的颗粒都带有相同的电荷，具有静电斥力，因此不易聚结； (2) 在胶团的扩散双电层中反离子是水化的，因而胶粒都被水化离子所包围，好象包了一层水膜，这层水膜能阻碍粒子的合并，因而提高其稳定性； (3) 胶粒在介质中的布朗运动可使其不致因重力而沉降。这是胶体体系的动力学稳定性。 5．溶胶的聚沉 复旦大学化学系 物理化学 II 第十六章 界面现象和胶体分散体系