界面化學-歡迎蒞臨煙臺大學化學生物理工學院

1、 第十章 界面化學界面層的熱力學純液體表面的熱力學 亞穩(wěn)態(tài)（過冷、過熱、過飽和）溶液界面的熱力學附加壓力飽和蒸汽壓潤濕作用毛細管現(xiàn)象純液體表面的熱力學（1）彎曲液面的附加壓力Laplace方程（球型彎曲液面）附加壓力 p 總是指向球面的球心（或曲面的曲心)。（2）彎曲液面的飽和蒸氣壓Kelvein方程 （“+”球形液滴或毛細管中的凸液面；“-”毛細管中的凹液面）（3）液體對固體的潤濕作用沾附潤濕浸漬潤濕鋪展?jié)櫇窆腆w液體Ga,w(s/l)(s/g)+(l/g)固體液體Gd,w(s/l)(s/g)固體液體Gs,w(s/l)+(l/g)(s/g) （4）潤濕角及毛細管現(xiàn)象P (l/g) (s/l)

2、(s/g)ONMO習慣上 90不潤濕； =0完全潤濕； =180完全不潤濕；hrR液體表面張力；B液體體積質量；g重力加速度。亞穩(wěn)狀態(tài)蒸氣的過飽和現(xiàn)象定溫下，當蒸氣分壓超過該溫度下的飽 和蒸氣壓，而蒸氣仍不凝結的現(xiàn)象。液體的過熱現(xiàn)象定壓下，當液體的溫度高于該壓力下的沸 點，而液體仍不沸騰的現(xiàn)象。溶液的過飽和現(xiàn)象定溫、定壓下，當溶液中溶質的濃度 已超過該溫度、壓力下的溶質的溶解 度，而溶質仍不析出的現(xiàn)象。液體的過冷現(xiàn)象定壓下，當液體的溫度已低于該壓力下 液體的凝固點，而液體仍不凝固的現(xiàn)象。溶液界面的熱力學（1）溶液的表面張力 溶液的表面張力與濃度的關系c水中加無機酸、堿、鹽等。 水中加有機酸、醇

3、、酯、醚、酮等。水中加入肥皂、合成洗滌劑等。（2）表面活性劑及其結構特征把能顯著降低液體表面張力的物質稱為該液體的表面活性劑。表面活性劑定義： 一般水的表面活性劑都是由親水性的極性基團（親水基）和憎水性的非極性基團（親油基）兩部分構成。 油酸表面活性劑的結構特征COO-CH3(CH2)7=CH(CH2)7H+表面活性劑結構：表面過剩物質的量吉布斯方程界面層的動力學固體表面上的吸附作用多相催化反應動力學物理吸附與化學吸附 物理吸附 化學吸附 吸附力分子間力化學鍵力吸附分子力多分子層或單分子層單分子層吸附溫度低高吸附熱小大吸附速率快慢吸附選擇性無有Langmur吸附定溫式(i)反應物由體相擴散到催化劑固體表面；(ii)反應物在催化劑表面上被吸附；(iii)反應物進行表面化學反應；(iv)產(chǎn)物從催化劑表面脫附； (v)產(chǎn)物擴散離開催化劑表面。 多相催化反應基本步驟：多相催化反應機理：（1）L-H機理： 假設表面反應是吸附在表面上的分子或原子之間進行的反應。例如，對表面雙分子反應，機理為： (*催化劑表面活性中心) （2）R-E機理