物化思维导图界面张力

这是一篇关于物化思维导图界面张力的思维导图，主要内容有液体的表面张力、弯曲液体的附加压力及其后果、亚稳状态等。

界面张力

• 液体的表面张力
  • 原因：液体内部分子对表面层中分子的吸引力远远大于液面上方气相分子对它的吸引力
  • 结果：表面层中分子始终受到指向液体内部的拉力
  • 表面张力与液面相切
  • 表面张力的影响因素
    • 与本性有关：固体>液体
    • 与温度有关：温度升高，表面张力下降
    • 与压力有关：压力增加，表面张力下降
• 弯曲液体的附加压力及其后果
  • 与表面张力的关系
    • 表面张力的存在是弯曲液面产生附加压力的根本原因
  • 拉普拉斯方程
    • Δp=2γ/r
    • Δp永远指向球心
    • 附加压力与液体表面张力成正比，与曲率半径成反比
  • 开尔文公式
    • RTlnpr/p=2γM/ρr=2γVm/r
    • p凸>p平>p凹
• 亚稳状态
  • 过饱和蒸汽
  • 过热液体
  • 过冷液体
  • 过饱和溶液
• 固体表面
  • 具有吸附能力的固体物质成为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质
  • 物理吸附和化学吸附
    • 物理吸附：吸附剂与吸附质以范德华力相互作用
    • 化学吸附：两者以化学键相结合
    • 二者可以同时发生
  • 等温吸附
    • T一定，Va=f(p)，吸附等温线
  • 佛罗因德利希公式
    • Va=kp^n
    • k随温度升高而降低，n的数值一般在0—1之间
  • 吸附等温式
    • 吸附平衡是动态平衡
    • 被吸附固体表面上分子之间无作用力
    • 固体表面均匀
    • 单分子层吸附
    • θ=bp/(1+bp)
• 固液界面
  • 固体表面力场不对称，存在润湿和吸附现象
    • 润湿
      • 沾湿，-ΔGa>0,q<180°
      • 浸湿，-ΔGi>0,q<90°
      • 铺展，-ΔGs≥0,θ=0°
    • 固体表面上原来的气体被液体取代
• 溶液表面
  • 溶液表面的吸附
    • 溶质在溶液表面层中的浓度与在体相中浓度不同
    • 正吸附
      • 使表面浓度高于本体浓度
        • dγ/dc<0
    • 负吸附
      • 使表面浓度低于本体浓度
        • dγ/dc>0
    • 无吸附
      • dγ/dc=0
  • 吉布斯吸附等温式
    • I=-c/RT.dγ/dc
  • 表面活性物质在吸附层的定向排列
    • I=Im.(kc/1+kc)
      • C很小，I=Imkc直线关系
      • C很大，I=Im与C无关
      • C中等，I=Imkc/(1+kc)曲线
  • 表面活性剂
    • 分类
      • 离子型
        • 表面活性剂溶于水时，能解离生成离子
      • 非离子型
        • 表面活性剂溶于水时，在水中不解离
    • 重要参数
      • cmc
        • 稀溶液
          • C<cmc，γ降低
        • 开始形成溶胶的溶液
          • C=cmc,γ最低
        • 大于临界胶束浓度的溶液
          • C>cmc
      • HLB
        • HLB越大，表示该表面活性剂的亲水性越强
    • 实际应用
      • 润湿
      • 起泡
      • 增溶
      • 乳化
      • 洗涤