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1、第第 八八 章章 研究在研究在界面界面上发生的一些行为上发生的一些行为 基本要求及主要公式基本要求及主要公式 界面：多相体系中任意两相的接触面。界面：多相体系中任意两相的接触面。对于多孔体系，高分散体系，由于总表面很对于多孔体系，高分散体系，由于总表面很大，所以界面现象明显。大，所以界面现象明显。一、比表面：衡量体系表面积大小的物理量一、比表面：衡量体系表面积大小的物理量 单位：单位：m-1 vAAV或或单位：单位：m2/kgmAAm二、比表面能和比表面张力二、比表面能和比表面张力()BTPnGA单位：单位：Jm2或或Nm-1 三、弯曲液面的附加压力三、弯曲液面的附加压力 由于表面张力的存在，
2、弯曲液面上受附由于表面张力的存在，弯曲液面上受附加压力的作用，附加压力与曲率半径的关系加压力的作用，附加压力与曲率半径的关系2pR 凹液面凹液面 R为负值为负值 p0 比平面小比平面小 凸液面凸液面 R为正值为正值 p0 比平面大比平面大 四、毛细现象四、毛细现象 2hgR或或 2 coshgR五、微小液滴的饱和蒸气压五、微小液滴的饱和蒸气压 开尔文方程开尔文方程:2lnrpMRTpr六、固体表面的吸附作用六、固体表面的吸附作用 1.弗伦因德里希方程弗伦因德里希方程 或 1nxkCm 1nxkpm 2.兰格缪尔方程兰格缪尔方程 1mapap 或 1mmppVaVV3.BET方程方程*11()m
3、mpCpV ppV CV C p1apap七、溶液吸附七、溶液吸附 1表面活性剂表面活性剂能显著降低表面张力的物质。能显著降低表面张力的物质。加入溶液后随溶液浓度的增加表面张力下降加入溶液后随溶液浓度的增加表面张力下降,发生正吸附。发生正吸附。2表面活性剂的结构表面活性剂的结构不对称结构不对称结构 （极性集团（极性集团+非极性集团）非极性集团）3.吉不斯吸附等温式吉不斯吸附等温式 222adRT da 20dda20 正吸附正吸附 20dda20 负吸附负吸附 八、固八、固-液界面液界面 1.润湿润湿根据润湿程度分为沾湿、浸湿、铺展。根据润湿程度分为沾湿、浸湿、铺展。（1）沾湿）沾湿 0as
4、ls gl gG（2）浸湿）浸湿 0is ls gG（3）铺展）铺展 0ss ll gs gG2杨氏方程杨氏方程 coss gs ll g(cos1)al gG 0180沾湿过程沾湿过程 cosil gG 090浸湿过程浸湿过程(cos1)sl gG 00 铺展过程铺展过程 练练 习习 题题 一、判断题一、判断题 1.只有在比表面很大时才能明显地看到只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象，所以系统表面增大是表面张力产表面现象，所以系统表面增大是表面张力产生的原因。生的原因。()2.大多数系统来说，当温度升高时，表大多数系统来说，当温度升高时，表面张力下降。面张力下降。()3.将玻璃毛细管插入
5、汞中将玻璃毛细管插入汞中,会发现汞柱上会发现汞柱上升。升。()4.液体在毛细管中上升或下降决定于该液液体在毛细管中上升或下降决定于该液体的表面张力的大小。体的表面张力的大小。()5.单分子层吸附只能是化学吸附，多分单分子层吸附只能是化学吸附，多分子层吸附只能是物理吸附。子层吸附只能是物理吸附。()6.产生物理吸附的力是范德华力，作用较产生物理吸附的力是范德华力，作用较弱，因而吸附速率慢，不易达平衡。弱，因而吸附速率慢，不易达平衡。()7.由于溶质在溶液的表面产生吸附，所以由于溶质在溶液的表面产生吸附，所以溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的浓度。浓度。(
6、)8.表面活性物质指那些加入到溶液中，可表面活性物质指那些加入到溶液中，可以降低溶液表面张力的物质。以降低溶液表面张力的物质。()()7.由于溶质在溶液中产生了吸附，所以溶由于溶质在溶液中产生了吸附，所以溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的浓质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的浓度。度。二、选择题二、选择题 1已知已知20时水时水-空气的界面张力为空气的界面张力为7.27510-2Nm-1，当，当20和和p可逆地增大表可逆地增大表面积面积4cm2时系统的时系统的G是是（1）2.9110-5J （2）2.9110-1 J （3）-2.9110-5J （4）-2.9110-1 J(1)-2457
7、.275 104 102.91 10GAJ 2在在25和和p下，把一半径下，把一半径r1为为5mm的水珠的水珠分散成半径分散成半径r2为为10-3mm的小水滴，则小水滴的的小水滴，则小水滴的数目是数目是（1）5103个个 （2）2.5107 个个（3）1109个个 （4）1.251011个个341133 34351.25 10(10)N(4)3.对于弯曲液面（非平面）所产生的附加压力对于弯曲液面（非平面）所产生的附加压力（1）一定等于零）一定等于零 （2）一定不等于零）一定不等于零 （3）一定大于零）一定大于零 （4）一定小于零）一定小于零(2)4.固体其表面能被液体所浸湿，其相应的是固体其表
8、面能被液体所浸湿，其相应的是（1）=00 （2）900 （3）p凹凹p凸凸 （2）p凹凹p平平 p凸凸 （3）p凸凸p平平p凹凹 （4）p凸凸p凹凹 p平平(3)6微小晶体与普通晶体相比较，哪一性质是微小晶体与普通晶体相比较，哪一性质是不正确的？不正确的？（1）微小晶体的蒸气压较大）微小晶体的蒸气压较大 （2）微小晶体的熔点较低）微小晶体的熔点较低（3）微小晶体的溶解度较大）微小晶体的溶解度较大 （4）微小晶体的溶解度较小）微小晶体的溶解度较小(4)7通常称为表面活性物质就是当其加入液体通常称为表面活性物质就是当其加入液体中后中后（1）能降低液体的表面张力）能降低液体的表面张力 （2）能增大液
9、体的表面张力）能增大液体的表面张力 （3）不影响液体的表面张力）不影响液体的表面张力 （4）能显著降低液体的表面张力）能显著降低液体的表面张力(4)8.当表面活性物质加入溶剂后，所产生的结果是当表面活性物质加入溶剂后，所产生的结果是(1)0ddc正吸附正吸附(2)0ddc负吸附负吸附(3)0ddc正吸附正吸附(4)0ddc负吸附负吸附(1)三、填空题三、填空题 1碳酸钙分解时，大颗粒的分解压较小颗粒碳酸钙分解时，大颗粒的分解压较小颗粒的分解压（的分解压（）。）。小小2兰格缪尔等温式推导的假设是兰格缪尔等温式推导的假设是（）。）。(1)单分子层单分子层(2)分子间无作用力分子间无作用力(3)表面光滑表面光滑 (4)吸附和解析速度相等吸附和解析速度相等 3.具有两亲和结构的表面活性分子能在界面上具有两亲和结构的表面活性分子能在界面上（），从而降低（），从而降低（）。）。定向排列定向排列 表面张力表面张力 4.测定固体比表面较为经典的方法是（测定固体比表面较为经典的方法是（）法，该法使用的公式中有两个常数（法，该法使用的公式中有两个常数（）和）和（），该公式只能在），该公式只能在p/p=（）范围内使用。范围内使用。BETCVm0.050.15
