固液吸附法测定比表面及应用

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表面吸附与润湿

功，热力学基本公式中应相应增加 dA 一项
dU TdS PdV dA dH TdS VdP dA dF SdT PdV dA dG SdT VdP dA
11
广义的表面自由能定义：
保持相应的特征变量不变，每增加单位表面积时，相应热力学函数的增值。
(
U A
)S
,V
(
H A
可见，压力对表面张力的影响相当复杂，这是因为增加压力必须引入第二组分（如惰性气体），而第二组分又往往会通过吸附或溶解来影响表面张力。当第二级分的吸附或溶解对表面张力的影响远远超过压力本身的作用则往往表现为第一种情况，而当吸附或溶解的影响很小时，则又表面为第二种情况。
18
影响表面张力的其他因素
14
界面张力与温度的关系
温度升高，界面张力下降，当达到临界温度Tc时，界面张力趋向于零。这可用热力学公式说明：
因为
运用全微分的性质，可得：
S
( A)A,P,nB ( T )A,P,nB
等式左方为正值，因为表面积增加，熵总是增加
的。所以随T的增加而下降。
15
界面张力与温度的关系 Ramsay和Shields提出的与T的经验式较常用:
这活化能Ea远小于H2分子的解离能，这就是 Ni 为什么是一个好的加氢脱氢催化剂的原因。
40
物理吸附向化学吸附的转变
脱氢作用沿化学吸附的逆过程进行，所提供的活化能等于Qc+Ea，使稳定吸附的氢原子越过这个能量达到P 点，然后变成H2分子沿Pa P’线离开表面。
41
吸附热
6
表面张力（surface tension）
如果在金属线框中间系一线圈，
一起浸入肥皂液中，然后取出，上

胶体化学第7章-2 固液界面的吸附作用

对稀溶液，Gibbs等温式可写作
c n RT c S
S :固体的比表面
将（１）式代入求导
Sc ( 0 m ) dn n s RT n dc
s 2
s 2
作不定积分
n RT ln n ln c ln a ( 0 m )S
s 2
s
set
n s RT 1 ( 0 m )S n
n ac
s 2
1
n
加而直线降低的关系导出的关系式，只适用于中等覆盖度的化学吸附或物理吸附。
1 =n / n ln Ac a s n2 k1 k2 ln c
s 2 s m
四、自电解质溶液中的吸附
1. 固体表面与介质在液体介质中带电
a.表面基团解离 b.吸附带电 c.非水介质中的带电... 为了保持荷电固体和介质的电中性，介质中的与固体表面电荷符号相反的离子必将靠近表面形成双电层（double layer）。
四、自电解质溶液中的吸附
2 双电层
Stern面
滑动面
－－溶剂分子－反离子－－
表面电势
φ0
Stern电势
φδ
ζ
＋－＋＋－＋＋－＋＋－＋＋－＋＋－
－
紧密层（Stern层）
扩散层
例：AgNO3＋过量KCl →AgCl（晶体）＋K+＋Cl-＋NO3-
①Cl-可在AgCl晶体上吸附成牢固的化学结合
b 结构影响：碳自水溶液中吸附量在水中的溶解度
（2）溶剂影响
溶剂/溶质作用强烈，溶解度上升，吸附量降低溶剂/吸附剂作用强烈，竞争吸附，吸附量降低
（3）吸附剂影响

固液吸附法测定比表面实验报告

实验二十固液吸附法测定比表面(醋酸在活性炭上的吸附)一、实验目的同(一)次甲基蓝在活性炭上的吸附【实验原理】实验表明在一定浓度范围内,活性炭对有机酸的吸附符合朗格缪尔(Langmuir)吸附方程: (2)式中,Г表示吸附量,通常指单位质量吸附剂上吸附溶质的摩尔数;Г∞表示饱和吸附量;C表示吸附平衡时溶液的浓度;K为常数.将(2)式整理可得如下形式:(3)作C/Г-C图,得一直线,由此直线的斜率和截距可求Г∞和常数K.如果用醋酸作吸附质测定活性炭的比表面时,可按下式计算:S0=Г∞×6.023×1023×24.3×10-20 (4)式中,S0为比表面(m2·kg-1);Г∞为饱和吸附量(mol·kg-1);6.023×1023为阿佛加德罗常数;24.3×10-20为每个醋酸分子所占据的面积(m2).式(3)中的吸附量Г可按下式计算(5)式中,C0为起始浓度;C为平衡浓度;V为溶液的总体积(dm3);m为加入溶液中吸附剂质量(kg). 【仪器药品】带塞三角瓶(250mL,5只);三角瓶(150mL,5只);滴定管1支;漏斗1只;移液管1支;电动振荡器1台.活性炭;HAc(0.4mol·dm-3);NaOH (0.1000mol·dm-3);酚酞指示剂.【实验步骤】1. 取5个洗净干燥的带塞三角瓶,分别放入约1g(准确到0.001g)的活性炭,并将5个三角瓶标明号数,用滴定管分别按下列数量加入蒸馏水与醋酸溶液.2. 将各瓶溶液配好以后,用磨口瓶塞塞好,并在塞上加橡皮圈以防塞子脱落,摇动三角瓶,使活性炭均匀悬浮于醋酸溶液中,然后将瓶放在振荡器上,盖好固定板,振荡30min.3. 振荡结束后,用干燥漏斗过滤,为了减少滤纸吸附影响,将开始过滤的约5mL 滤液弃去,其余溶液滤于干燥三角瓶中.4. 从1,2号瓶中各取20.00mL,从3,4,5号瓶中各取30.00mL 的醋酸溶液,用标准NaOH 溶液滴定,以酚酞为指示剂,每瓶滴二份,求出吸附平衡后醋酸的浓度.5. 用移液管取5.00mL 原始HAc 溶液并标定其准确浓度.【注意事项】溶液的浓度配制要准确活性炭颗粒要均匀并干燥【数据处理】实验数据列表1.将试验数据列表。

固液吸附法测定比表面思考题

固液吸附法测定比表面思考题一、引言二、固液吸附法的原理和方法1. 原理2. 方法三、比表面的概念和计算方法1. 概念2. 计算方法四、固液吸附法测定比表面的步骤及注意事项1. 步骤2. 注意事项五、固液吸附法测定比表面的优缺点及应用前景1. 优点2. 缺点3. 应用前景六、结论一、引言比表面是材料科学中一个重要的物理量，它反映了单位质量或单位体积材料表面积的大小，是研究材料物理化学性质和应用性能的基础。

因此，测定材料比表面是许多领域研究中必不可少的工作。

固液吸附法是常用的测定材料比表面积的方法之一，本文将对该方法进行详细介绍。

二、固液吸附法的原理和方法1. 原理固液吸附法是利用气体分子在固体表面上发生吸附现象来测定固体比表面积的方法。

当气体分子在固体表面上发生吸附时，会占据一定的表面积，因此可以通过测量吸附剂在固体表面上所占据的面积来计算固体比表面积。

2. 方法固液吸附法一般采用液态吸附剂，如水、乙醇等。

其具体操作步骤如下：（1）将待测样品置于吸附瓶中；（2）向瓶中加入一定量的液态吸附剂；（3）在一定温度下静置一段时间，使吸附平衡达到稳定；（4）取出瓶中样品，用滤纸或其他方法去除多余的液态吸附剂，并称重；（5）根据液态吸附剂在样品表面上所占据的面积计算出样品比表面积。

三、比表面的概念和计算方法1. 概念材料比表面是指单位质量或单位体积材料内部和外部界面总和。

它是材料物理化学性质和应用性能的基础，与催化反应、传质、电化学反应等密切相关。

2. 计算方法材料比表面的计算方法根据不同的测定方法而异。

在固液吸附法中，比表面的计算公式如下：S = (m2 - m1) / (ρV)其中，S为比表面积，m1为样品质量，m2为样品与吸附剂共同质量，ρ为吸附剂密度，V为吸附剂体积。

四、固液吸附法测定比表面的步骤及注意事项1. 步骤固液吸附法测定比表面的步骤主要包括：（1）准备好待测样品和液态吸附剂；（2）将待测样品置于吸附瓶中；（3）向瓶中加入一定量的液态吸附剂；（4）在一定温度下静置一段时间，使吸附平衡达到稳定；（5）取出瓶中样品，用滤纸或其他方法去除多余的液态吸附剂，并称重；（6）根据液态吸附剂在样品表面上所占据的面积计算出样品比表面积。

几种干果核壳活性炭的表征与性能比较

几种干果核壳活性炭的表征与性能比较李勇;张宏;李庆;刘娴【摘要】以南疆地区盛产的巴旦杏核壳、核桃壳和白杏核壳为原料,采用微波辐照磷酸法分别制备了巴旦杏核壳活性炭( BAC)、核桃壳活性炭( HAC)和白杏核壳活性炭( XAC),干果核壳基质活性炭的制备工艺：10 g干果核壳以固液比1：3(g：mL)浸渍40%磷酸24 h,微波功率640 W,活化时间16 min。

采用物理吸附仪、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱( FT-IR)、X射线衍射( XRD)等表征方法比较研究了不同种类干果核壳活性炭性能差异。

结果表明：巴旦杏核壳、核桃壳和白杏核壳活性炭的热分解过程、残留基团基本一致,活性炭晶型均以非晶态为主。

3类干果核壳活性炭表面分布着大量孔洞,且孔洞主要为0.4~1.2 nm的微孔和3~6 nm的中孔。

其中,白杏核壳活性炭的性能最优,BET比表面积达981.5 m2/g,总孔容达0.570 cm3/g,亚甲基蓝吸附值达269.6 mg/g,碘吸附值达1162.8 mg/g。

%A series of activated carbon was prepared using almond shell, walnut shell and white apricot shell as raw materials by microwave radiation with H3 PO4 as activating agent. Activated carbon was carbonized and activated by the nut shell immersed in the mass fraction of H3 PO4 40% solution, liquid ratio 1:3. After 24 h of immersion, the microwave with power of 640 W irradiated for 16 min. Pyrolysis mechanism, micromorphology, microstructure, components, nitrogen adsorption-desorption isotherm and pore size distribution of activated carbon were analyzed by TG, XRD, FT-IR, SEM, BET etc. The activated carbon obtained from nut powder by almond shell, walnut shell and white apricot shell have the approximate consistent on the thermal decomposition process and functional groups. They are atypical non-graphitizable. The nut shell of activated carbon has abundant interconnected pores and pore spaces, which size is about 0. 4 to 1. 2 nm of micropore and 3 to 6 nm of mesopore. It is shown that white apricot shell activated carbon has porous characteristic structure with 981. 5 m2/g for specific surface area and 0. 570 cm3/g for total pore volume. The adsorption value for methylene blue by white apricot shell activated carbon is 269. 6 mg/g, and the iodine value is 1 162. 8 mg/g.【期刊名称】《生物质化学工程》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P25-29)【关键词】干果核壳;活性炭;孔径分布;吸附【作者】李勇;张宏;李庆;刘娴【作者单位】塔里木大学机械与电气化工程学院，新疆阿拉尔 843300;塔里木大学机械与电气化工程学院，新疆阿拉尔 843300;新疆大学纺织学院，新疆乌鲁木齐 830000;西安工程大学环境工程与化学学院，陕西西安 710000【正文语种】中文【中图分类】TQ35活性炭是由含碳物质制成的外观黑色内部孔隙结构发达，比表面积大吸附能力强的微晶质炭吸附剂，广泛应用于污水处理、烟气脱硫、空气净化、化工分离、催化剂等领域[1]。

固液吸附法测比表面积

物理化学实验报告院系化学院环境工程学院班级 0409402学号 23姓名张玉日期 2011/11/24同组者姓名张永胜实验二十固液吸附法测定比表面Ⅰ.次甲基蓝在活性炭上的吸附一、实验目的1.用溶液吸附法测定活性炭的比表面。

2.了解溶液吸附法测定比表面的基本原理。

二、预习要求1.掌握比表面的概念及其计算式。

2.明确实验所测各个物理量的意义，并掌握测定方法。

三、实验原理比表面是指单位质量(或单位体积)的物质所具有的表面积，其数值与分散粒子大小有关。

测定固体比表面的方法很多，常用的有BET 低温吸附法、电子显微镜法和气相色谱法，但它们都需要复杂的仪器装置或较长的实验时间。

而溶液吸附法则仪器简单，操作方便。

本实验用次甲基蓝水溶液吸附法测定活性炭的比表面。

此法虽然误差较大，但比较实用。

活性炭对次甲基蓝的吸附，在一定的浓度范围内是单分子层吸附，符合朗格缪尔(Langmuir)吸附等温式。

根据朗格缪尔单分子层吸附理论，当次甲基蓝与活性炭达到吸附饱和后，吸附与脱附处于动态平衡，这时次甲基蓝分子铺满整个活性粒子表面而不留下空位。

此时吸附剂活性炭的比表面可按下式计算:()060C C G S 2.4510W-=⨯⨯ (1)式中，S 0为比表面(m 2·kg -1);C 0为原始溶液的质量分数;C 为平衡溶液的质量分数;G 为溶液的加入量(kg);W 为吸附剂试样质量(kg);2.45×106是1kg 次甲基蓝可覆盖活性炭样品的面积(m 2·kg -1)。

本实验溶液浓度的测量是借助于分光光度计来完成的，根据光吸收定律，当入射光为一定波长的单色光时，某溶液的光密度与溶液中有色物质的浓度及溶液的厚度成正比，即： E=KCL 。

式中，E 为光密度;K 为常数；C 为溶液浓度；L 为液层厚度。

实验首先测定一系列已知浓度的次甲基蓝溶液的光密度，绘出E—C工作曲线，然后测定次甲基蓝原始溶液及平衡溶液的光密度，再在E—C曲线上查得对应的浓度值，代入(1)式计算比表面。

比表面积测定

固液吸附法测定固体比表面积（6学时）综合性实验教学及实验内容：基本要求：用亚甲基蓝水溶液吸附法测定颗粒活性炭的比表面积；了解朗谬尔（Langmuir ）单分子层吸附理论及溶液法测定比表面积的基本原理重点：掌握溶液法测定比表面积的基本原理和方法。

难点：溶液法测定比表面积的基本原理。

实验固液吸附法测定固体比表面积（6学时）一、实验目的1、掌握用固液吸附法测定活性炭的比表面积基本原理和方法。

2、掌握分光光度计的工作原理及使用方法。

二、实验原理比表面积是指单位质量(或单位体积)的物质所具有的表面积，其数值与分散粒子大小有关。

测定固体比表面的方法很多，常用的有BET 低温吸附法、电子显微镜法和气相色谱法，但它们都需要复杂的仪器装置或较长的实验时间。

而固液吸附法则仪器简单，操作方便，还可以同时测定许多个样品。

活性炭对亚甲基蓝的吸附，在适当的浓度范围内是单分子层吸附，符合朗格缪尔吸附等温式。

当亚甲基蓝与活性炭达到饱和吸附后，吸附与脱附处于动态平衡，这时亚甲基蓝分子铺满整个活性炭粒子表面而不留下空位。

吸附剂活性炭的比表面可按下式计算:600() 2.4510c c VS W-=⨯⨯ (1)式中，S 0为比表面积(m 2/kg)，c 0为原始溶液的浓度(kg /L)，c 为平衡溶液的浓度(kg /L)，V 为溶液的加入量(L)，W 为吸附剂试样质量(kg)，2.45×106代表单分子层吸附的情况下每kg 亚甲基蓝可以覆盖活性炭样品的面积(m 2/kg)。

本实验通过分光光度法测定测定亚甲基蓝原始溶液及吸附平衡时溶液的吸光度，在工作曲线上查得相应的浓度，由上式即可计算活性炭比表面积。

三、主要仪器与试剂1. 仪器： 722型分光光度计及其附件一套，（共用） SX2-4-13箱式电阻炉一台（共用），HY -3多功能调速振荡器一台（共用），砂芯漏斗，100mL 容量瓶5个，500mL 容量瓶2个，250mL 带塞磨口锥形瓶1个 50mL 移液管1支，10mL 刻度移液管1支2. 试剂：亚甲基蓝原始溶液（2g/L ），亚甲基蓝标准溶液（0.1g/L ），颗粒活性炭(非石墨型)若干，四、实验步骤1. 样品的活化将颗粒活性炭置于瓷坩锅中，放入箱式电阻炉内，500℃下活化1h(或在真空烘箱中300℃下活化1h)，然后放入干燥器中备用。

溶液吸附法测定固体比表面积实验报告

溶液吸附法测定固体比表面积实验报告引言固体比表面积是一个重要的物理化学性质，它与物质的吸附、催化、光学等性质密切相关。

溶液吸附法是一种常用的测定固体比表面积的方法，通过测量物质在固液界面上的吸附行为来推导固体比表面积。

本实验旨在利用溶液吸附法测定固体比表面积，并通过实验结果验证该方法的可行性和准确性。

实验原理溶液吸附法是一种通过测量溶液中被固体颗粒吸附的物质质量来间接测定固体比表面积的方法。

其基本原理是：在溶液中，固体颗粒与溶质之间会发生吸附作用，吸附量与固体颗粒的比表面积成正比。

通过测量吸附量和溶液中溶质的浓度，可以计算出固体颗粒的比表面积。

根据等温吸附原理，溶质吸附到固体表面上的量与溶液中溶质的浓度之间存在着一定的关系。

在一定浓度范围内，溶液中溶质的浓度与其在固体表面上的吸附量呈线性关系。

利用这一关系，可以通过测量溶液中溶质的浓度变化来间接测定固体比表面积。

本实验采用了特定的溶质（如亚甲基蓝）作为指示剂，通过测量溶质浓度的变化来间接测定固体比表面积。

实验材料与方法实验材料：固体样品（如活性炭或硅胶）亚甲基蓝溶液乙酸钠溶液去离子水实验方法：1.准备工作：将固体样品研磨成粉末，并在110℃的烘箱中预热2小时，以去除已吸附的水分和其他杂质。

准备一定浓度的亚甲基蓝溶液。

准备一定浓度的乙酸钠溶液。

2.实验步骤：1.取一定质量的固体样品，并将其加入一个已知体积的容器中，记录下固体样品的质量和容器的初始质量。

2.向容器中加入一定体积的亚甲基蓝溶液，并充分搅拌，使固体样品充分与溶液接触。

然后将容器密封，并在一定时间间隔内进行摇动，以达到吸附平衡。

3.取出溶液中一定体积的样品，并用去离子水稀释至一定体积，得到稀释后的溶液。

4.在稀释后的溶液中添加一定体积的乙酸钠溶液，用于还原亚甲基蓝。

5.使用分光光度计测量溶液中亚甲基蓝的吸光度，并记录下吸光度值。

6.根据已知浓度的亚甲基蓝溶液的吸光度和样品溶液的吸光度，计算出溶液中亚甲基蓝的浓度。

【精品】实验二十七固液吸附法测定比表面（一）次甲基蓝在活性炭上

实验二十七固液吸附法测定比表面一次甲基蓝在活性炭上的吸附【目的要求】1. 用溶液吸附法测定活性炭的比表面。

2. 了解溶液吸附法测定比表面的基本原理及测定方法。

【实验原理】比表面是指单位质量或单位体积的物质所具有的表面积其数值与分散粒子大小有关。

测定固体比表面的方法很多常用的有BET低温吸附法、电子显微镜法和气相色谱法但它们都需要复杂的仪器装置或较长的实验时间。

而溶液吸附法则仪器简单操作方便。

本实验用次甲基蓝水溶液吸附法测定活性炭的比表面。

此法虽然误差较大但比较实用。

活性炭对次甲基蓝的吸附在一定的浓度范围内是单分子层吸附符合朗格缪尔Langmuir吸附等温式。

根据朗格缪尔单分子层吸附理论当次甲基蓝与活性炭达到吸附饱和后吸附与脱附处于动态平衡这时次甲基蓝分子铺满整个活性炭粒子表面而不留下空位。

此时吸附剂活性炭的比表面可按下式计算6001045.2WGCCS 1 式中S0为比表面m2·kg-1C0为原始溶液的浓度C为平衡溶液的浓度G为溶液的加入量kgW为吸附剂试样质量kg2.45×106是1kg次甲基蓝可覆盖活性炭样品的面积m2·kg-1。

本实验溶液浓度的测量是借助于分光光度计来完成的根据光吸收定律当入射光为一定波长的单色光时某溶液的吸光度与溶液中有色物质的浓度及溶液的厚度成正比即AKCL。

式中A为吸光度K为常数C为溶液浓度L为液层厚度。

实验首先测定一系列已知浓度的次甲基蓝溶液的吸光度绘出A—C工作曲线然后测定次甲基蓝原始溶液及平衡溶液的吸光度再在A—C曲线上查得对应的浓度值代入1式计算比表面。

【仪器试剂】分光光度计1套振荡器1台分析天平1台离心机1台台秤0.1g1台三角烧瓶100mL3只容量瓶500mL4只、100mL5只。

次甲基蓝原始溶液2g·dm-3次甲基蓝标准溶液0.1g·dm-3 颗粒活性炭。

【实验步骤】1. 活化样品将活性炭置于瓷坩埚中放入500℃马福炉中活化1h或在真空箱中300℃活化1h然后置于干燥器中备用。

9高等水化学-固液界面-沉淀、结晶、溶解、吸附

分散度与比表面
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。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 1×10-2 1×10-3 1×10-5 1×10-7 1×10-9 立方体数 1 103 109 1015 1021 比表面Av/（m2/m3） 6 ×102 6 ×103 6 ×105 6 ×107 6 ×109
1)、晶格结构中出现的错位，附加，缺少等，归为晶格缺陷。点缺陷、线缺陷、平面缺陷和立体缺陷 2)、缺陷的产生，可通过控制制备条件(如升温速率，最终温度，气氛，等)，以及对吸附剂掺杂其它成分来实现。如在金属催化剂中掺杂稀土元素等。

吸附推动力产生的根本原因是表面原子受力不均，从而产生表面势能。完美晶体自然界不存在。催化剂表面的描述：近真表面由平台，台阶，扭曲，原子附加，表面缺陷等组成。在吸附剂或（催化剂）表面，由于其相邻或邻近处的原子数目和原子能量不同，处在不同位置上的原子具有不同的吸附能量。往往是晶体缺陷处的吸附能力更强，相应的催化活性更高，被称为活性位。缺陷处往往就是活性位。
溶液表面张力和吸附现象
将溶质加入到溶剂中形成溶液时，溶液的表面张力随溶质浓度的变化大致可分为三种类型，如图所示。曲线I，以水溶液而言，无机 σ 盐、酸、碱、蔗糖、甘油等属于此类。曲线II，许多有机酸、醇等属于此类。
Ⅲ Ⅰ
Ⅱ
曲线III，肥皂、合成洗涤剂等属于此类。
c
表面活性物质
能使水的表面张力明显降低的溶质称为表面活性物质。
表面自由能(surface free energy)
广义的表面自由能定义：保持相应的特征变量不变，每增加单位表面积时，相应热力学函数的增值。狭义的表面自由能定义：

第4章表面活性剂在固液界面的吸附作用课件

概述
➢ 表面活性剂在固液界面上的吸附应用十分广泛，如纺织、印染、食品、皮革、造纸、农药、医药、石油、采矿、金属加工、感光材料、肥料、饲料等工业部门及日常生活中都有重要应用。
➢ 在这些实际应用中主要是利用表面活性剂分子的两亲性特点，在固液界面形成有一定取向和结构吸附层，以改变固体表面的润湿性质、分散性质等。
3
概述
物理化学P369 4
4.1 固体自稀溶液中吸附的特点
➢ 4.1.1 固体表面特点 ➢ 1. 固体的表面能 ➢ 液体的表面张力和表面自由能是从力学和热力学
角度出发对同一种表面现象的两种说法，应用相应单位时它们在数值上也相等。 ➢ 固体与液体不同，虽仍可定义形成单位固体新表面外力做的可逆功为固体的表面自由能（常简称表面能），但不可笼统地将固体表面能与表面张力等同起来。 ➢ 固体的表面能具有平均值的意义。
则以g或m2表面积来表示。 ➢ 随着所用单位的不问，吸附量可以表示为
mol/m2，mol/cm2，g/g，mol/g等。 15
4.1 固体自稀溶液中吸附的特点
➢ 4.1.2 稀溶液吸附 ➢ 1. 吸附等温线 ➢ (2)类型 ➢ Giles(非Gibbs)总结了大量稀溶液吸附的结果，
将其等温线分为4类18 种。 ➢ 4种基本类型为S、L、H和C型。 ➢ 分类的依据是等温线起始部分的斜率。
31
第1章表面和界面现象
➢ 1.6 表面活性剂：
➢ 1.定义
➢特劳贝(Traube)规则：
➢特劳贝在研究脂肪酸同系物的表面活性物质时发现：同一种溶质在低浓度时表面张力的降低效应和浓度成正比。
➢不同的酸在相同的浓度时，对于水的表面张
力降低效应（表面活性）随碳氢链的增长而

物理化学实验-辅导

例6. 如何开始使用和停止使用氧气钢瓶？答：开始使用时，先缓缓打开钢瓶上的出口阀，再开减压阀，停止使用时，先关闭减压阀，再关出口阀，随后再开减压阀，放出管道中和表中的余气。
Hale Waihona Puke 5 光学测量例7. 对旋光度不变的某样品，若用长度为10cm、20cm的旋光管测其旋光度，测量值分别为∝1、∝2，则：
实验二十二丙酮碘化
l 1 测量丙酮碘化反应的值。
l 2 测量25C时丙酮碘化反应在第5、8、11、14分钟的透光率。
3 如何求算反应的速率常数及活化能？
4 本实验中将丙酮溶液加到盐酸和碘的混合液中，但没有立即计时，而是当混合物稀释至50mL，摇匀倒入恒温比色皿测透光率时才开始计时，这样做是否影响实验结果？
实验二十七固液吸附法测定比表面（亚甲基蓝在活性炭上的吸附）
1 比表面的测定与温度、吸附质的浓度、吸附剂颗粒、吸附时间等有什么关系？
2 写出活性炭的比表面的计算公式，并说明公式中各物理量的意义？
3 本实验溶液浓度的测量采用什么仪器？通过测量什么参数来实现的？
4 固体在稀溶液中对溶质分子的吸附与固体在气相中对气体分子的吸附有何共同点和有何区别？
实验十氨基甲酸铵分解反应
1 测压仪读数是否是体系的压力？是否代表分解压？ 2 为什么一定要排净小球中的空气？若体系有少量空气对实验有何影响？ 3 如何判断氨基甲酸铵分解已达到平衡？未平衡时测数据将有何影响？ 4 在实验装置中安装缓冲瓶的作用是什么？ 5 玻璃等压计中的封闭液如何选择？ 6 测定氨基甲酸铵分解反应在30℃时的分解压。
3 电学测量技术
例3. 铅蓄电池在使用时注意什么？答：使用时应注意： ① 不能长时间大电流放电； ② 电压低于1.8V时，应停止放电并立即充电； ③ 应保持电池表面干燥，清洁； ④ 如果长期不用，应充足电放置干燥处，定期补充水分，并每月充电一次； ⑤ 如有多组电池集中在一起充电时，室内应通风良好，禁止烟火，以免因过量充电时所分解的H2、O2燃烧爆炸

物化实验——精选推荐

物化实验⼀、蔗糖⽔解反应速度常数的测定蔗糖：本来⼆级反应可看成准⼀级反应：由于本反应中⽔作为溶剂，其量远⼤于蔗糖）蔗糖⽔解：蔗糖⾥加盐酸，蔗糖在盐酸的催化作⽤下反应，盐酸⾥加蔗糖反应速率太快：蔗糖⽔解⽤的仪器：（旋光仪）及测出的量：( 旋光度、⽐旋光度)（随着反应的进⾏，体系的右旋⾓不断减⼩，反应⾄某⼀瞬间，体系的旋光度可恰好等于零，⽽后就变成了左旋，直⾄蔗糖完全转化，这是左旋叫达到最⼤）蔗糖⽔解旋光度的变化：由于⽣物中果糖的左旋性⽐葡萄糖右旋性⼤，所以⽣物呈左旋性质。

因此随着反应的进⾏，体系的右旋⾓不断减⼩，反应⾄某⼀瞬间，体系的旋光度可恰好等于零，⽽后就变成了左旋，直⾄蔗糖完全转化，这是左旋叫达到最⼤5．在旋光度的测量中，为什么要对零点进⾏校正？在蔗糖⽔解反应速率常数的测定实验中若不进⾏校正，对结果是否有影响？如果在实验过程中记录反应开始的时间晚了⼀些，是否会影响到k值的测定？为什么？答：除了被测物有旋光性，可能还有其他物质有旋光性，⼀般要⽤空⽩试剂对零点进⾏校正。

本实验不需要校正，在数据处理中⽤的是两个旋光度的差值。

不影响。

不同时间所作的直线位置不同⽽已，但k（所作直线的斜率）相同。

8．在蔗糖⽔解反应速率常数的测定实验中，配制蔗糖溶液时称量不够准确，对测量结果k有⽆影响？若取⽤盐酸的体积不准呢？在混合蔗糖溶液和盐酸溶液时，我们将盐酸溶液加到蔗糖溶液⾥去，可否将蔗糖溶液加到盐酸溶液中？为什么？答：蔗糖的浓度不影响斜率，因⽽蔗糖的浓度不准对k的测量⽆影响。

H+在该反应体系中作催化剂，它的浓度会影响k的⼤⼩。

如果将蔗糖溶液加到盐酸溶液中，在瞬间体系中氢离⼦浓度较⾼，导致反应速率过快，不利于测定。

⼆、电导法测定弱电解质的电离平衡常数电导测定的应⽤（电离平衡常数、⽔的离⼦积、难容盐的溶度积）三、溶液表⾯张⼒的测定——最⼤⽓泡法如最⼤⽓泡法测表⾯张⼒，R的变化趋势（R的变化趋势先减⼩后增⼤；最⼤附加压⼒△Pm与R的趋势刚好相反；溶质的表⾯吸附量Γ先增⼤后趋于某个数值四、丙酮碘化速度常数的测定丙酮：⼆级反应丙酮碘化：先盐酸与碘混合再加丙酮15、丙酮的碘化反应实验中，通过分光光度法测定碘浓度随时间的变化来量度反应进程，所测量出来的量是：吸光度2．在丙酮的碘化反应实验中，实验时⽤分光光度计测量什么物理量？它和碘浓度有什么关系？在此实验中，将丙酮溶液加⼊盛有I2和HCl溶液的容量瓶中时，反应即开始，⽽反应时间却以溶液混合均匀并注⼊⽐⾊⽫中才开始计时，这样操作对实验结果有⽆影响？为什么？答：溶液吸光度、A=εLc、没有影响、原因：因为测得的是不同时间上的吸光度，根据吸光度作图得其斜率，不同时间所作的直线位置不同⽽已，但k（所作直线的斜率）相同。

3.5 固液界面(吸附作用)

双电层模型
• 胶核表层荷电后，留在溶液中的反离子（即与被胶核吸附的离子带相反电荷的离子）由于离子静电作用必围绕于胶核周围，但离子本身的热运动又使一部分反离子扩散到较远的介质中去。可见，一些紧紧地吸引于胶核近旁的反离子与被吸附于胶核表层的离子组成" 紧密层"，而其余的反离子则组成"扩散层"。胶核与紧密层组成胶粒(Colloidal particle)，而胶粒与扩散层中的反离子组成胶团(micelle)。胶团分散于液体介质中便是通常所说的溶胶。
自电解质溶液中的吸附
• 关于固体～溶液界面电双层产生的原因，最早提出见解的是赫姆霍茨(Helmholtz)。他认为，当将金属片插入水或金属盐溶液中时，金属表面晶格上的离子，受到极性水分子的吸引，有脱离金属表面进入溶液形成水合离子的趋势，这时，金属表面由于电子过剩而带负电而溶液相带正电。另一方面，溶液中的金属离子亦有由溶液相进入金属相而使电极表面带正电的趋势。金属离子的这种相间转移趋势取决于金属离子在两相中的电化学势的相对大小，即金属离子总是从电化学势较高的相转入电化学势较低的相中。
双电层模型
• 图上画出被化学吸附的去水化负离子，它的中心连线形成的平面称为内赫姆霍茨平面，以 IHP 表示。而由于静电作用吸附在表面上的水化正离子的中心连线形成的平面称为外赫姆霍茨平面，以 OHP 表示。在此以内至电极表面称为紧密层，在此以外延伸至本体溶液，称为扩散层，扩散双电层即由紧密层和扩散层共同构成。其电势分布如上图右所示。其中 ψ 为热力学电势， ζ(Zeta) 称为扩散层电势，(ψ-ζ) 为紧密层电势。
s 1 s 2 s W n2 M2 ,n M1 s 1
s n 0 x2 W n s s 2M2 n2 n2 x2 m M1