表面物理化学12.ppt

§7 催化反应 第十一章 表面物理化学 表面和界面 界面现象的本质 比表面 分散度与比表面 §1表面Gibbs自由能及表面张力 二、表面张力 影响表面张力的因素 三、界面的热力学性质 §2 弯曲表面上的附加压力和蒸气压 一、弯曲表面上的附加压力 ⑤ 毛细管现象 ⑥Young-Laplace 公式(描述弯曲液面上附加压力） §3 液体界面的性质 二、 溶液的表面吸附 单分子表面膜——不溶性的表面膜 §4 液-固界面现象 3、铺展过程 铺展过程 二、接触角与润湿方程 §5 表面活性剂及其作用 二、表面活性剂的分类 临界胶束浓度 三、表面活性剂的一些重要作用及其应用 §6 固体表面的吸附 一、固体表面的特点 二、吸附量的表示 吸附等温线 吸附等温线的类型 三、Langmuir吸附等温式 混合气体的Langmuir吸附等温式 Freundlich 等温式 BET多层吸附公式 BET多层吸附公式 简单的乳状液通常分为两大类。习惯上将不溶于水的有机物称油，将不连续以液珠形式存在的相称为内相，将连续存在的液相称为外相。 ①水包油乳状液 ②油包水乳状液 用O/W表示。内相为油，外相为水，这种乳状液能用水稀释，如牛奶等。 用W/O表示。内相为水，外相为油，如油井中喷出的原油。 在品种规格繁多的化妆品中，按剂型分为：液体、乳液、膏霜类、粉类和块状。 “油包水”型：多数带有“膏” 、“霜” 字样。质地比较稠厚，不透明，油的比例比水大。 “油包水”有利于锁水、保湿，抵御外界侵害。适合在干燥的秋冬季节使用，侧重于保护皮肤而非吸收。 “水包油”型：多数带有“乳” 、“露” 、“蜜”字样。质地比较轻盈清爽，半透明，水的比例比油大。 中性皮肤——皮肤的面部较光滑、细腻，受季节影响不大。通常选用水包油型护肤用品，可在皮肤表面形成一层隔离膜，节制表皮水分的过量散发，对皮肤的柔软、弹性和健康起重要作用。? 干性皮肤——皮肤的毛孔较细密。皮肤易干燥且有小皱纹。护肤品应选用油包水型护肤品，搽后可在皮肤表面形成一层油性薄膜，对皮肤有较好的保湿、柔软和滋润的作用。 油性皮肤——皮肤的表面较粗糙，毛孔较明显、易生粉刺。选用水包油型的润肤品，对皮肤有很好的润泽和调湿的作用。 检验水包油乳状液 加入水溶性染料如亚甲基蓝，说明水是连续相。 加入油溶性的染料红色苏丹Ⅲ，说明油是不连续相。 5.洗涤作用 肥皂是用动、植物油脂和NaOH或KOH皂化而制得 肥皂在酸性溶液中会形成不溶性脂肪酸，在硬水中会与钙、镁等离子生成不溶性的脂肪酸盐，不但降低了去污性能，而且污染了织物表面。 用烷基硫酸盐、烷基芳基磺酸盐及聚氧乙烯型非离子表面活性剂等作原料制成的合成洗涤剂去污能力比肥皂强，且克服了肥皂的如上所述的缺点。 去污过程是带有污垢的固体，浸入水中，在洗涤剂的作用下，降低污垢与固体表面的粘湿功，使污垢脱落而达到去污目的. 表面活性剂的去污过程示意图 好的洗涤剂必须具有： （1）良好的润湿性能 （2）能有效的降低被清洗固体与水及污垢与水的界面张力，降低沾湿功 （3）有一定的起泡或增溶作用 （4）能在洁净固体表面形成保护膜而防止污物重新沉积 在合成洗涤剂中往往除了加某些起泡剂、乳化剂等表面活性物质外，还要加入一些硅酸盐、焦磷酸盐等非表面活性物质，使溶液有一定的碱性，增强去污能力，同时也可防止清洁固体表面重新被污物沉积。 由于焦磷酸盐随废水排入江湖中会引起藻类疯长，破坏水质，危及鱼虾生命 现在已禁止使用含磷洗涤剂，目前主要用铝硅酸盐等一类分散度很好的白色碱性非表面活性物质代替焦磷酸盐，能达到同样的洗涤效果。 吸附现象的本质——化学吸附和物理吸附 固体表面的特点 吸附等温线 Langmuir等温式 化学吸附热 影响气-固界面吸附的主要因素 固体在溶液中的吸附——吸附等温线 固体表面上的原子或分子与液体一样，受力也是不均匀的，所以固体表面也有表面张力和表面能 固体表面的特点是： 1．固体表面分子（原子）移动困难，只能靠吸附来降低表面能 2．固体表面是不均匀的 ，不同类型的原子的化学行为、吸附热、催化活性和表面态能级的分布都是不均匀的。 3．固体表面层的组成与体相内部组成不同 固体的表面结构 平台 附加原子 台阶附加原子 扭结原子 单原子台阶 平台空位 常用的吸附剂有：硅胶、分子筛、活性炭等。 为了测定固体的比表面，常用的吸附质有：氮气、水蒸气、苯或环己烷的蒸汽等。 固体降低表面自由能的途径, 是通过对气体或液体分子的吸附而减少剩余价力.这样气体或液体分子在固体表面聚集的现象称为吸附; 固体叫吸附剂;