第八章 表面现象及分散系统答辩ppt课件.ppt

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1、第八章表面现象及分散系统SurfacephenomenaandDispersedSystems基本要求1.表面张力[液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数]2.表面张力及其影响因素3.弯曲液面的附加压力及其后果[拉普拉斯方程]4.微小液滴的饱和蒸气压——开尔文公式5.亚稳状态及新相的生成6.固体表面的吸附，物理吸附与化学吸附，等温吸附7.朗缪尔单分子层吸附理论及吸附等温式8.接触角与杨氏方程，润湿现象9.溶液表面的吸附现象10.表面活性物质11.胶体的制备12.胶体系统的光学性质和动力性质13.胶体系统的电学性质，溶胶的胶团结构14.胶体的稳定和聚沉习题:★P

2、286-1,★P291-6,P292-9,P300-16,★P305-17,P306-19,★P320-23,★P320-25第八章表面现象及分散体系概述界面（interface）：是指两相紧密接触的约几个分子层厚度的过渡区；表面（surface)：若两相接触的其中一相为气体，这种界面通常称为表面。严格讲，表面应是液体或固体与其饱和蒸气之间的界面，但习惯上把液体或固体与空气的界面称为其表面。界面的类型：常见的界面有：气-液界面，气-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。第八章表面现象及分散体系1.气-液界面第八章表面现象及分散体系2.气-固界面第八章表面

3、现象及分散体系3.液-液界面第八章表面现象及分散体系4.液-固界面第八章表面现象及分散体系5.固-固界面第八章表面现象及分散体系第八章表面现象及分散体系界面现象（surfacephenomena）指在界面发生的物理化学过程或物理化学现象，如毛细现象、润湿作用、过热液体、过饱和蒸气、吸附作用等等。第八章表面现象及分散体系水滴、液滴一般成球形。液体表面都有自动缩小成最小的趋势，原因：气液界面上的分子受到指向液体内部的拉力荷叶上的水滴停留或滑落的景象将液滴打碎易于蒸发植物光合作用表面现象例子第八章表面现象及分散体系大脑皮层进行的信息交换和传递：可以说是自然界最复杂的

4、表面过程（大脑皮层灰质厚度2~3mm，比表面积很大）日常生活中的肥皂、洗衣粉、去污剂等表面活性剂的作用壁虎爬墙分子有序组合体：胶团、囊泡、脂质体、LB膜等缤纷的纳米材料世界—纳米技术分散系统（dispersedsystem）:通常由两类物质相构成：（1）分散相（dispersedphase）:被分散的物质；（2）连续相（dispersingmedium）:分散介质，即分散相所处的介质。分散相颗粒越小，分散度越大，比表面越大，其总表面积越大，相应的表面Gibbs自由能亦越大，从热力学观点看，这类系统也越不稳定，必然会引起系统的物理性质，如蒸气压、沸点、熔点、溶解

5、度等的变化，进而出现过冷、过热、过饱和、化学活性改变等表面现象。第八章表面现象及分散体系第八章表面现象及分散体系比表面（specificsurfacearea）表示多相分散系统的分散程度，定义为：单位体积或单位质量的物质所具有的表面积。式中，m和V分别为固体的质量和体积，A为其表面积。常用的测定表面积的方法有BET法和色谱法。把物质分散成细小微粒的程度称为分散度。把一定大小的物质分割得越小，则分散度越高，比表面也越大。第八章表面现象及分散体系例如，把边长为1cm的立方体1cm3逐渐分割成小立方体时，比表面增长情况列于下表：边长l/m立方体数比表面Av/（m2/

6、m3）1×10-216×1021×10-31036×1031×10-51096×1051×10-710156×1071×10-910216×109第八章表面现象及分散体系从表上可以看出，当将边长为10-2m的立方体分割成10-9m的小立方体时，比表面增长了一千万倍。边长l/cm立方体数表面积A/cm2比表面A0/cm-1线性大小与此相近的体系1166——10-11036×106×10——10-21066×1026×102牛奶内的油滴10-31096×1036×103——10-4(=1μm)10126×1046×104——10-510156×1056×105藤黄

7、溶胶10-610186×1066×106金溶胶10-7(=1nm)10216×1076×107细分散的金溶胶第八章表面现象及分散体系可见达到nm级的超细微粒具有巨大的比表面积，因而具有许多独特的表面效应，成为新材料和多相催化方面的研究热点——纳米材料。例如，Cu、Ag、pt纳米团簇具有负的热容效应。意味着系统能量增加时，其温度反而降低。具有奇特的光、电、磁、声、热、力学性质和化学性质。纳米材料的表面效应纳米材料的表面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。第八章表面现象及分散体系当粒径降到1nm时，表面原子数比例

8、达到约90%以上，原子几乎全部集中到纳