物化

物理化学第十章界面现象思维导图，缄默所做

界面现象

• 表面张力
  • 产生的原因：液体表面的分子受力不对称
  • 界面：所有两相的接触面
  • 表面：与气体接触的界面
  • 比表面积：物质表面积与质量之比或表面积与体积之比
  • 定义：沿着与液面相切方向垂直作用于分界线的单位长度上的紧缩力
  • 实质：紧缩力，使面积减少的紧缩力
  • 影响因素
    • 1：与物质本性有关
    • 2：与温度有关
    • 3：与压力有关
    • 4：与接触相的性质有关
    • 5：与分散度、运动情况等有关
  • 概念
• 拉普拉斯方程
  • 适用于球形液面，△P方向永远指向球心
  • 弯曲液面的附加压力：△P=P1-P0=P内-P外
  • 方程表达式：△P=2γ/ r
• “求高”方程
  • 方程式表达：h=2γcosθ/rpg
    • r是毛细管半径，p是密度
    • h>0时，液面上升，h<0时，液面下降
• 开尔文公式
  • 方程表达式：lnPr/P=2γM/RTpr
    • r是弯曲液面的曲径半径
  • 讨论
    • 1：纯液体：在一定温度下，Pr=f(r),且r↓，Pr↑
    • 2：凸液面，r>0，则lnPr/P＞0，则Pr＞P 凹液面，r＜0，则lnPr/P＜0，则Pr＜P
    • 四种亚稳状态及新相的生成
      • 1：过饱和蒸汽
      • 2：过热液体
      • 3：过冷液体
      • 4：过饱和溶液
• 朗格缪尔等温吸附式
  • θ=bP/(1+bP),θ=Vα/Vαm
    • Vα为吸附体积，Vαm为吸满单分子层的体积，b为吸附系数，
  • 分类
    • 物理吸附
    • 化学吸附
  • 吸附量
    • 定义：当吸附达到平衡时，每克吸附剂吸附的吸附质
    • 公式：Γ=na=n/m,Γ=Va=V/m
    • Γ=f(T,P)
      • 等温吸附
      • 等压吸附
      • 等量吸附
  • 吸附热
    • 吸附是自发过程，吸附通常为放热反应
    • 摩尔吸附焓变
• 杨氏方程
  • 表达式：γg-s=γl-s＋γg-lcosθ
  • 润湿角：固液界面的水平线与气液界面在O点的切线之间的经过液相的夹角
  • 润湿现象
    • 沾湿：Wa=γl(cosθ+1)
    • 浸湿:Wi=γlcosθ,θ＜=90°，Wi＞=0
    • 铺展：S=γl(cosθ-1)
• 吉布斯吸附等温式
  • 公式：Γ=C/RT*dr/dc
  • 表面活性剂
    • ①定义:加入少量就能显著降低溶液表面张力的一类物质，通常是指降低水的表面
    • ②分类:
      • 离子型
        • 阴离子型，阳离子型，两性型
      • 非离子型