物理化学 第十章 界面现象

这是一篇关于物理化学 第十章 界面现象的思维导图，包括：界面张力、弯曲液面的附加压力及其后果、固体表面、溶液表面。

界面现象

• 界面张力
  • 界面：两相之间的一薄层
  • 表面张力
    • γ=F/2l
    • 方向：沿液体表面切线方向，垂直于表面的边界/界面
    • 作用效果：使液体表面缩小
  • 液体表面分子所受合力
    • 方向：沿液体表面法线方向，指向液体内部/边界
  • 界面张力影响因素
    • ①物质本性
      • 金属>离子键>极性键>非极性键 ；固>液
    • ②温度
      • T↑ γ↓ ；T→Tc γ→0
    • ③压力（一般不考虑）
      • P↑ γ↓
• 弯曲液面的附加压力及其后果
  • 弯曲液面凹面一侧压力P内，凸面一侧压力P外，则P内>P外，两者之差为附加压力：▲P=P内-P外
    • 指向球心
    • 总是正值
  • 拉普拉斯方程（附加压力▲P与液面曲率半径的关系）
    • ▲P=2γ/r
      • 计算小液滴或液体中的小气泡的▲P
    • γ↑ ▲P↑ r↓ ；平液面：r→∞ ▲P→0
    • 肥皂泡有内外两层气液界面，∴▲P=4γ/r
  • 开尔文公式（微小液滴的饱和蒸汽压）
    • 凸液面（液滴）
    • 凹液面(毛细管)：RTlnp/pr
  • 亚稳态及新相生成
    • 亚稳状态：新相难以生成所以产生➡
      • 过饱和蒸汽
      • 过热液体
      • 过冷液体
      • 过饱和溶液
• 固体表面
  • 吸附（表面分子受力不对称）
    • 吸附质：被吸附的物质；吸附剂：有吸附能力的
    • 物理吸附和化学吸附
    • 等温吸附
    • 吸附经验式—佛罗因德利希公式
      • 对Ⅰ类吸附等温曲线（大小反映压力对吸附量影响的强弱）（一般T↑ k↓ ；n=0~1）
    • 朗缪尔单分子层吸附理论及吸附等温式
      • 四个基本假设：
      • 朗缪尔吸附等温式
        • （b：吸附系数 b越大吸附作用越强）
• 溶液表面
  • 溶液表面的吸附
    • 定义：溶液表面层中的浓度与在溶液本体中浓度不同的现象
    • 正吸附（表活）与负吸附（表惰）
    • 表活与表惰
    • 表面过剩浓度与吉布斯吸附等温式
      • Gibbs吸附等温式
• 固-液表面
  • 接触角
    • 气液固三相点处，气液界面的切线与固液界面的夹角
    • >90°液能润湿固
    • <90° 不能润湿 （ %液体下降
    • ▲P=2γ/r=ρgh 上升h=2γcosθ/rρg
    • 杨式方程
  • 润湿现象
    • ▲G降低越多，越易润湿
    • a.沾湿
      • θ≤180°
    • b.浸湿
      • θ≤90°
    • c.铺展
      • θ=0/不存在