液体界面张力-界面化学第1章

a.上升
b.下降
四、表面张力的测定方法
1.毛细上升法 2.威廉米吊片法 3.环法 4.最大压力气泡法 5.滴体积（滴重）法
1.毛细上升法
∆ρghr γ= 2 cos θ
接解角为0°，cos0°=1，则
∆ρghr γ= 2
2.威百度文库米吊片法
3.环法
4.最大压力气泡法
最大压力气泡法装置 1.待测液 2.毛细管口 3,4.减压装置 5.压力计
二、影响表面张力的因素
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物质的本性 温度的影响 压力的影响
1.物质的本性 不同物质分子间作用力不同 • 对非极性有机液体，r 值一般较小。 • 有氢键相互作用的液体，表面张力 较大 • 有金属键的，表面张力更大
2.温度的影响 温度升高，一般液体的表面张力下降， 即表面张力的温度系数为负。
气泡从管端产生时 曲率半径的变化 R表示气泡的曲率半径 R表示毛细管的半径
5.滴体积（滴重）法
ω = 2πRγ
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2.附加压力与曲率半径的关系
• 曲面上某点的曲率，是与该点相切之圆 的半径R的倒数。 • 凸液面的曲率为正 • 凹液面的曲率为负 • 平液面的曲率为0
dA 2r ∆p = r = dV R
3.毛细现象
• 液体在毛细管中的上升或下降，称为毛细现象。 • 如玻璃毛细管插入水中，管内水的液面上升； 如玻璃毛细管插入汞中，管内汞的液面上升；
气液、液液、气固及液固等各界面现象及其规律； 新功能材料的界面化学、界面光化学； 界面化学的微观描述和界面化学的常用测试方法。
第1章 液体的表面 章
本章以纯液体物质的表面为研究对象，这是最简单的 界面体系，涉及的概念和规律也是其他界面的基础。
一、表面张力 1.液体表面张力现象 2.观测实验——皂膜实验 3.表面张力三要素
1.液体表面张力现象
2.观测实验——皂膜实验
A D’ D
f = r × 2L
L
r
B C’ dx C
为比例系数， 称为表面张力系数， 简称表面张力。
3.表面张力三要素
• 表面张力是指液面上（弯曲液面的切面 上），垂直作用于单位长度上的使表面 积收缩的力，单位为牛顿/米（N/m）, 或毫牛顿/米（mN/m） • 力有三要素 作用点
dγ dT
3.压力的影响
因为表面层物质密度 低于液体体相密度， 所以一般dV为正，所 以表面张力随压力增 加而增加。 但实际情况则相反。 气相压力增加，气相 中物质在液体中的溶 解度增加，并可能产 生吸附，会使表面张 力下降。
三、弯曲液面的表面现象
a.凸液面
b.凹液面
c.平液面
1.附加压力 在表面张力的作用下，弯曲液面两边存 在压力差 ∆p ，称为附加压力，附加压 力的方向总是指向曲率中心。
力的三要素
方向 大小
表面张力的三要素
作用点 在表面上，若弯曲面在切面上 方向 大小
使表面积收缩体现了方向
是单位长度上的力。
表面张力方向示意图
a.平液面
b.弯曲液面
4.表面张力的微观解释 • 表面张力的存在 合力指向内部 基于两个事实： a.分子在一定距 离内有相互作用； 合力为零 b.与相邻的另一 相气体的密度明 显低于液体密度。
界面化学
柳建设 教授 环境科学与工程学院
前言
• 界面是物质相与相之间交界的区域。界面通常有气液、 界面 气固、液液、固固和固液五种。习惯上常将气液、气固 界面称为表面，如固体表面、液体表面，其他的称为界 面，一般两者可通用。 • 界面化学 界面化学就是研究物质在多相体系中表面（界面）的特 征和在表面发生的物理和化学过程及其规律。 • 主要内容 主要内容：