第八章表面化學(xué)

1、第八章第八章表面化學(xué)表面化學(xué)內(nèi)容1表面吉布斯函數(shù)與表面張力；2吸附作用；3表面活性物質(zhì)；4溶膠的穩(wěn)定性與聚沉；5摩擦與潤(rùn)滑知識(shí)點(diǎn)與考核點(diǎn)1表面吉布斯函數(shù)變（）G?表面吉布斯函數(shù)增量，，數(shù)值等于形成新表面時(shí)環(huán)境對(duì)體系所做的功ΔAσΔG??（Jm–2），2比表面吉布斯函數(shù)（）?指定溫度和壓力條件下，形成單位新表面時(shí)環(huán)境對(duì)體系所做的功（Jm–2）3表面張力（）?垂直作用在液體表面單位長(zhǎng)度邊界上的收縮力（單位Nm–1）。表面張力的影響因素：①組

2、成，②溫度，③壓力，④第二相組成。4表面現(xiàn)象表面自發(fā)縮小()；表面（界面）張力自發(fā)降低()的現(xiàn)象。液體?ΔA??可以通過(guò)縮小表面積或降低表面張力兩種途徑來(lái)降低表面吉布斯函數(shù)；而固體只能通過(guò)吸附的方式來(lái)降低表面吉布斯函數(shù)。5吸附物質(zhì)的界面吸引周?chē)镔|(zhì)的質(zhì)點(diǎn)，而使其暫時(shí)停留的現(xiàn)象。6表面活性劑能顯著降低液體表面（界面）張力的物質(zhì)。7表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)兩端分別由極性基（如–OH、–COOH、–NH2）和非極性基（烴基）組成的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的有機(jī)

3、化合物，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有既親水又親“油”的“雙親性”。8表面活性劑的性質(zhì)①表面吸附：由于表面活性劑的“雙親性”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相似相容原理，表面活性基的極性基團(tuán)留在水中，而非極性部分伸出水面，形成吸附層。該吸附層使溶液的表面張力大大降低。由于在表面上的表面活性劑比溶液本體的濃度大，所以是正吸附。②形成膠束：當(dāng)溶液的表面被表面活性劑占滿后，為減少與極性的水分子之間的斥力，表面活性劑分子只能在溶液中形成膠團(tuán)，表面活性劑在溶液中形成膠團(tuán)時(shí)的最低濃度

4、稱為臨界膠團(tuán)濃度（CMC）。9表面活性劑作用圖8–1膠團(tuán)示意圖價(jià)愈高，其使膠團(tuán)聚沉的能力就愈大。例如：絕大多數(shù)天然水體，可以被視為膠粒帶負(fù)電的膠體（其擴(kuò)散反離子帶正電）。鈉、鎂、鋁的氯化物有使其凈化（膠體聚沉）能力，而且NaCl、MgCl2、AlCl3對(duì)天然水體（溶膠）的聚沉能力的比值是16∶26∶36，可以看出AlCl3（Al3帶3個(gè)正電荷）具有很強(qiáng)的凈水能力，這就是為什么過(guò)去人們用明礬（主要成分為硫酸鋁鉀）做凈水劑的原因。Al3的凈

5、水可分為兩步，①壓縮膠團(tuán)的擴(kuò)散層，降低膠粒的電荷使膠體“脫穩(wěn)”；②水解生成絮狀A(yù)l(OH)3吸附“脫穩(wěn)”后聚沉的膠體。二十世紀(jì)八十年代，人們研制了聚合鋁（可帶有十三個(gè)正電荷），它有極強(qiáng)的使膠體“脫穩(wěn)的”凈水能力。思考題與習(xí)題解答思考題與習(xí)題解答1下列說(shuō)法是否正確？如不正確，請(qǐng)說(shuō)明原因。（1）表面張力是指存在于液體表面的粘附力。答：錯(cuò)，表面張力是垂直作用在液體表面單位長(zhǎng)度邊界上的收縮力。[彎曲液面表面張力的合力（附加壓力）的方向是指向其曲

6、率圓的中心]。（2）物質(zhì)的表面張力只與其溫度、壓力和組成有關(guān)。答：不確切，還與其第二相組成等因素有關(guān)。（3）因表面活性劑分子為“雙親分子”，故表面活性劑分子有一半是親水基，一半是親油基。答：不確切，其雙親性是指一側(cè)有極性另一側(cè)沒(méi)有極性（或兩側(cè)極性不同），并非“一半”。（4）液體對(duì)固體的潤(rùn)濕程度可用接觸角來(lái)衡量，接觸角θ90。時(shí)稱為潤(rùn)濕，接觸角θ90。時(shí)稱為不潤(rùn)濕，接觸角θ90。時(shí)稱為部分潤(rùn)濕。（5）一般說(shuō)來(lái)，摩擦總是有害的。答：不對(duì)，行