第六章 界面現(xiàn)象與膠體

6界面現(xiàn)象與膠體氣-固界面現(xiàn)象2固-液界面現(xiàn)象與液-液界面現(xiàn)象3氣-液界面現(xiàn)象16界面現(xiàn)象與膠體膠體與其他分散系統(tǒng)46.1氣-液界面現(xiàn)象12表面張力和比表面吉布斯函數(shù)考慮相界面情況下的熱力學(xué)公式3附加壓力和彎曲液面的蒸氣壓4溶液表面的吸附現(xiàn)象5表面活性劑6.1.1表面張力和比表面吉布斯函數(shù)6.1.2考慮相界面情況下的熱力學(xué)公式由于表面張力的作用，在彎曲液面兩側(cè)形成的液、氣相壓力差稱為彎曲液面的附加壓力。6.1.3附加壓力和彎曲液面的蒸氣壓6.1.4溶液表面的吸附現(xiàn)象表面活性劑是只要很少量地加到溶劑中即可顯著降低溶液表面張力的物質(zhì)，其分子的結(jié)構(gòu)特征是含有親水性的極性基團(tuán)和憎水性的非極性基團(tuán)兩部分。6.1.5表面活性劑6.1.5表面活性劑6.2氣-固界面現(xiàn)象12氣-固界面上的吸附氣-固吸附理論6.2.1氣-固界面上的吸附6.2.2氣-固吸附理論①吸附是單分子層的。②在一定條件下，吸附和解吸之間建立動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)吸附速率和解吸速率相等。③固體表面是均勻的，即固體表面各處的吸附能力都相等，吸附不受吸附位置和覆蓋度的影響，吸附熱是常數(shù)。④被吸附的分子之間沒有相互作用，互不影響。6.2.2氣-固吸附理論【例6.3】一定溫度下，對(duì)在Cu上的吸附測(cè)得下列數(shù)據(jù)：其中是不同平衡壓力下1kgCu上吸附的氣體積。求吸附滿單分子層的Cu飽和吸附量。6.2.2氣-固吸附理論6.2.2氣-固吸附理論6.3固-液界面現(xiàn)象與液-液界面現(xiàn)象12潤(rùn)濕與鋪展接觸角3毛細(xì)現(xiàn)象4液-液界面現(xiàn)象6.3.1潤(rùn)濕與鋪展當(dāng)液體與固體接觸時(shí)，原有的氣-固表面或氣-液表面自動(dòng)地被液-固界面所代替的現(xiàn)象叫潤(rùn)濕。體在固體表面上自動(dòng)鋪開成為一層薄膜的現(xiàn)象稱為鋪展。6.3.2接觸角在氣、液和固三相交點(diǎn)處，液-固界面與氣-液界面的切線之間的夾角稱為接觸角或潤(rùn)濕角。6.3.3毛細(xì)現(xiàn)象具有細(xì)微縫隙的固體與液體接觸時(shí)，液體沿縫隙上升或下降的現(xiàn)象稱為毛細(xì)現(xiàn)象。6.3.4液-液界面現(xiàn)象6.3.4液-液界面現(xiàn)象6.4膠體與其他分散系統(tǒng)12膠體的制備膠體的基本性質(zhì)3膠體的結(jié)構(gòu)4溶膠的穩(wěn)定性和聚沉3其他分散系統(tǒng)簡(jiǎn)介按分散介質(zhì)為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)，膠體分成氣態(tài)溶膠、液態(tài)溶膠和固態(tài)溶膠三大類。液態(tài)溶膠通常簡(jiǎn)稱溶膠。膠體的制備方法分兩大類：分散法和凝聚法。6.4.1離子強(qiáng)度（1）膠體的光學(xué)性質(zhì)當(dāng)一束聚焦的光線通過(guò)膠體時(shí)，在與入射光垂直的方向上可以看到一個(gè)光亮的圓錐體，這種現(xiàn)象被稱為丁達(dá)爾效應(yīng)。散射光的強(qiáng)度正比于入射光的強(qiáng)度，與入射光波長(zhǎng)的４次方成反比。在其他條件相同的情況下，波長(zhǎng)越短的光，產(chǎn)生的散射光越強(qiáng)。6.4.2膠體的基本性質(zhì)（2）膠體的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)6.4.2膠體的基本性質(zhì)（3）膠體的電學(xué)性質(zhì)在外電場(chǎng)的作用下，固相的膠粒與液相的分散介質(zhì)發(fā)生相對(duì)移動(dòng)；或者在外力作用下，固、液兩相發(fā)生相對(duì)移動(dòng)從而產(chǎn)生電勢(shì)差，這兩類現(xiàn)象統(tǒng)稱為電動(dòng)現(xiàn)象。外電場(chǎng)的作用下，膠粒在液體介質(zhì)中定向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象稱為電泳。在外電場(chǎng)的作用下，毛細(xì)管內(nèi)或固相孔隙內(nèi)的液體發(fā)生定向移動(dòng)的現(xiàn)象稱為電滲。6.4.2膠體的基本性質(zhì)6.4.2膠體的基本性質(zhì)6.4.3膠體的結(jié)構(gòu)6.4.3膠體的結(jié)構(gòu)使一定量溶膠在一定時(shí)間內(nèi)明顯聚沉所需的外加電解質(zhì)的最小濃度稱為此電解質(zhì)的聚沉值或凝結(jié)值。①電解質(zhì)中主要起聚沉作用的是與膠粒所帶電荷電性相反的離子，而且這種離子的價(jià)數(shù)越高，聚沉能力越大。②價(jià)數(shù)相同離子的聚沉能力相近，但也有差別，特別是一價(jià)離子的聚沉能力相差較大。③有機(jī)離子的聚沉能力很強(qiáng)，特別是一些表面活性劑及聚酰胺類高聚物破壞溶膠更為有效，被稱為高分子凝結(jié)劑。6.4.4溶膠的穩(wěn)定性和聚沉懸浮液是不溶性固體顆粒分散在液體介質(zhì)中形成的粗