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物理化学电子教案—第十章 第十章 界面现象 表面和界面(surface and interface) 表面和界面(surface and interface) 表面和界面(surface and interface) 表面和界面(surface and interface) 表面和界面(surface and interface) 表面和界面(surface and interface) 比表面(specific surface area) 分散度与比表面 分散度与比表面 §10.1 界面张力 1.液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数 1.液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数 1.液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数 1.液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数 1.液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数 1.液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数 1.液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数 1.液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数 1.液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数 1.液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数 2. 热力学公式 2. 热力学公式 3. 界面张力及其影响因素 3. 界面张力及其影响因素 3. 界面张力及其影响因素 §10.2 弯曲液面附加压力及其后果 1.弯曲液面的附加压力——拉普拉斯方程 1.弯曲液面的附加压力——拉普拉斯方程 1.弯曲液面的附加压力——拉普拉斯方程 1.弯曲液面的附加压力——拉普拉斯方程 Young-Laplace 一般式的推导 Young-Laplace 一般式的推导 Young-Laplace 一般式的推导 Young-Laplace 一般式的推导 Young-Laplace特殊式的推导 Young-Laplace特殊式的推导 1.弯曲液面的附加压力——拉普拉斯方程 1.弯曲液面的附加压力——拉普拉斯方程 1.弯曲液面的附加压力——拉普拉斯方程 1.弯曲液面的附加压力——拉普拉斯方程 1.弯曲液面的附加压力——拉普拉斯方程 2.微小液滴的饱和蒸汽压——开尔文公式 2.微小液滴的饱和蒸汽压——开尔文公式 2.微小液滴的饱和蒸汽压——开尔文公式 2.微小液滴的饱和蒸汽压——开尔文公式 2.微小液滴的饱和蒸汽压——开尔文公式 2.微小液滴的饱和蒸汽压——开尔文公式 3.亚稳状态及新相的生成 3.亚稳状态及新相的生成 3.亚稳状态及新相的生成 3.亚稳状态及新相的生成 3.亚稳状态及新相的生成 3.亚稳状态及新相的生成 3.亚稳状态及新相的生成 3.亚稳状态及新相的生成 3.亚稳状态及新相的生成 3.亚稳状态及新相的生成 3.亚稳状态及新相的生成 3.亚稳状态及新相的生成 3.亚稳状态及新相的生成 §10.3 固体表面 1.物理吸附与化学吸附 2. 等温吸附 3.吸附经验式——Freundlich吸附等温式 4.Langmuir单分子层吸附理论及吸附等温式 解:朗格缪尔等温式为 将题给数据整理后列表如下: (1) 以p/V对p 作图(图略),得一直线,其斜率为: 截距为: (相关系数r =0.997),所以:; (2)由图上查出,当 5.多分子层吸附理论 6.吸附热力学 于是 -SadT+ Vadp = -SgdT+ Vgdp 得: 因为吸附过程为可逆的,则: 代入得: 由于气相体积远大于吸附相,再假定气相为理想气体,则Va-Vg≈-nRT/p, 代入上式得: §10.4 液-固界面 1.接触角与杨氏方程 1.接触角与杨氏方程 2. 润湿现象 粘附功(work of adhesion) 2. 润湿现象 浸湿功(work of immersion) 2. 润湿现象 铺展 3.固体自溶液中的吸附 固体吸附剂除可以从气相中吸附气体外,还可以从溶液中吸附溶质。其吸附量可表示为: 也可用弗罗因德利希公式来描述: §10.5 溶液表面 2.表面过剩与吉布斯吸附等温式 Gibbs吸附公式 正吸附和负吸附 3.表面活性物质在吸附层的定向排列 4.表面活性物质 表面活性剂效率和有效值 临界胶束浓度(critical micelle concentration) 亲水亲油平衡(hydrophile-lipophile balance) 表面活性剂的重要作用 WILLIAM THOMSON,Lord Kelvin WILLIAM THOMSON,Lord Kelvin JOSIAH WILLARD GIBBS JOSIAH WILLARD GIBBS IRVING LANGMUIR IRVING LANGMUIR 根据这种紧密排列的形式,可以计算每个分子所占的截面积αm。 式中L为阿伏加德罗常数,
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