胶体化学考试规范.doc

液体界面性质 液体表面能：恒温恒压下，可逆地增加单位表面积，环境对体系所做的功，单位J·m-2。液体表面张力：单位长度液体表面的收缩力，单位N·m-1（或mN·m-1）。表面过剩：体系中某组分真实的总物质的量与理论物质的量的差为表面过剩。力σg-l和液固张力σl-s间夹角。Laplace方程：三种特殊情况下的表达式： 1、曲面为球面，则R1=R2=R， ΔP=2σ/R 2、曲面为柱面，则R1=R，R2=∞，ΔP=σ/R 3、气泡存在两个g-l界面，R1=R2=R ，故 ΔP=4σ/R Gibbs吸附公式 如果是理想溶液或浓度很稀时，用C代替a： 沾湿、浸湿、铺展、润湿过程的热力学判据热力学判据 接触角判据 沾湿 - Wa=σg-l(1+cosθ)≥0 θ≤180° 浸湿 A=σg-lcosθ≥0 θ≤90° 铺展 S=σg-l(cosθ-1)≥0 θ≤0° 通常将θ作为润湿与否的依据，θ90°时，称为不润湿；θ90°时，称为润湿；θ≤0°时（或不存在）铺展。 固体表面能：恒温、恒压下产生单位新表面积时所产生的体系Gibbs函数的增量 固体表面张力：单位长度所施加的外力称表面应力或拉抻应力，新产生的两个固体表面的表面应力之和的一半叫表面张力。*吸附等温线的类型 Langmuir单分子层吸附理论，BET多分子层吸附理论 单分子层吸附理论：①被吸附分子间无作用力，因而分子脱附不受周围分子的影响。 ②只有碰撞在空间表面的分子才有可能被吸附（单分子层吸附）。 ③固体表面是均匀的，各处吸附能相同。 多分子层吸附理论： ①固体表面是均匀的，同层分子（横向）间没有相互作用，分子在吸附和脱附时不受周围同层分子的影响。 ②物理吸附中，固体表面与吸附质之间有范德华力，被吸附分子间也有范德华力，即吸附是多分子层的。 影响溶液中吸附的因素1、吸附剂：溶质、溶剂三者极性的影响 一般情况：极性吸附剂易吸附极性溶质，非极性吸附剂易吸附非极性溶质。运用此规则应考虑三者间的关系，通常极性物易溶于极性溶剂，非极性物易溶于非极性溶剂。 如糖碳（非极性）从水中（极性）吸附脂肪酸的顺序： 吸附量： 丁酸丙酸乙酸草酸 硅胶（极性）从CCl4（非极性）吸附脂肪醇： 乙醇丙醇正丁醇戊醇正已醇 应当注意所谓极性和非极性是相对的，如糖碳自CCl4中吸附脂肪酸。 草酸乙酸丙酸丁酸 2、温度：溶液吸附也是放热过程，一般T上升，吸附下降。 3、溶解度：吸附与溶解相反，溶解度越小，越易被吸附。 4、同系物的吸附规律 一般随C-H链的增长吸附有规律的增加和减少Trube规则。 5、吸附剂的孔隙大小 小孔隙：溶质浓度低时，表面只为小部分溶质覆盖，表面性质（非极性）起主导作用，浓度增大时，表面为溶质分子所饱和，小孔被溶质分子所充填，C-H链较短者易于充填；在浓度不大不小时，吸附应是表面性质和孔隙效应两者权衡的结果。 大孔隙：其作用是只提供表面，而不再有体积限制作用。 6、吸附剂的表面化学性质 同一类吸附剂由于制备条件不同，表面活性相差很大，吸附性能也会有很大差异。 7、混合溶剂的影响 色谱法中使用混合溶剂，洗提效果比单纯溶剂好，若自极性相同的混合溶剂中吸附第三组份，等温线界于两单等温线之间；若自极性不相同的混合溶剂中吸附第三组份，吸附量比任何单一溶剂中少，混合溶剂极性一致或不一致情况不同。 8、多种溶质的混合溶液 溶液中若有多种溶质，且都能被吸附，一般各溶质的吸附比单独存在时小，吸附规律可用Langmuir混合吸附公式半定量表示。 9、盐的影响 盐的存在通过影响溶质的活度系数、溶解度、溶质的电离平衡而 影响吸附。活度系数增大，溶度下降，则吸附上升。 活度系数减小，溶度上升，则吸附下降。 上述因素需要综合考虑，吸附理论现阶段还带有经验性质。 固体向高分子溶液中吸附的一般特点 1、吸附高分子是可溶的，因而是线性的。且一般高分子是多分散的，吸附与自多组份中的吸附相似。 2、同一界面上由于高分子有多种构型，所以吸附平衡时间长。 3、描述高分子吸附状态需要参数很多，建立模型困难不易定量处理。 4、T上升，吸附量上升，这与其它吸附不同。 5、吸附膜厚。 6、吸附高分子可以被其它高分子所取代，即产生交换吸附。 7、吸附平衡后，用同一种溶剂稀释，可产生脱附。 离子选择性吸附离子交换吸附的概念及特点 1、离子选择性吸附 极性吸附剂在多种离子混合溶液中，表面出对某种离子吸附的选择性，即某种离子吸附较多，某种离子吸附较少，这种吸附称离子