表面活性剂胶束

W 2 π R 2 π R 2 π R 2 π(R 2r )
W 4 π R
W F 4πR
式中F为修正因子
（3）、最大气泡压力法 三、最大气泡压力法 将内半径为 R的毛细管与待测液面 刚刚接触，然后让毛细管内外有一个 压力差（或通过毛细管内加压，或通 过毛细管外减压），那么毛细管尖端 会有气泡产生，其最大压力即是按 Laplace方程所表示的弯曲液面上的 压力差：
影响表面张力的因素
表面张力是一种强度性质，纯液体的表面张力通 常是指液体与饱和了本身蒸气的空气而言。 影响表（界）面张力的因素主要有： ● 液体本身的性质有关外，还与共存的另一相的 性质有关； ● 温度：温度增加，表面张力降低。 ● 压力：压力增加，表面张力降低。
表面张力测定方法



物质 水 ( 液) 乙醇(液) 苯 ( 液) 丙酮(液) 正辛醇(液／水) 正辛酮(液) 正己烷(液／水) 正己烷(液) 正辛烷(液／水) 正辛烷(液)
/(10-3
N·m-1) 72.75 22.75 28.88 23.7 8.5 27.5 51.1 18.4 50.8 21.8
T/K
293 293 293 293 293 293 293 293 293 293
生的重力F与总的表面张力大小相 等方向相反，则金属丝不再滑动。
F =(W1 W2 ) g = 2 l
这时
F 2 l
2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 lW 2 2 l l 1
面，所以边界总长度为2l， 就是作 用于单位边界上的表面张力。
l 是滑动边的长度，因膜有两个
W 2 W 2 W 2 W 2 W 2 W 2 W 2 W 2 W 2 W W 2 W2
2
表面张力
在两相(特别是气-液)界面上，处处存在着一种
张力，这种力垂直与表面的边界，指向液体方向并
与表面相切。 把作用于单位边界线上的这种力称为表面张 力，用 或 表示。 表面张力的单位是：
F =(W1 W2 ) g = 2 l
2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 lW 2 2 l l 1
W 2 W 2 W 2 W 2 W 2 W 2 W 2 W 2 W 2 W W 2 W2
2
如果在活动边框上挂一重物，
使重物质量W2与边框质量W1所产
这种作用力使表面有自动收缩到最小的趋势，并 使表面层显示出一些独特性质，如表面张力、表面吸 附、毛细现象、过饱和状态等。
表面张力（surface tension）
液体表面的最基本的特性是趋向于收缩 由于表面层分子的受力不均衡，液滴趋向于
呈球形，水银珠和荷叶上的水珠也收缩为球形。
从液膜自动收缩的实验，可以更好地认识这
保持温度、压力和组成不变，每增加单位表面 积时，Gibbs自由能的增加值称为表面Gibbs自由 能，或简称表面自由能或表面能，用符号 或 表示，单位为J· m-2。
表面张力


从力的角度：作用于表面单位长度 边缘的力； 从能量角度：单位表面的表面自由 能
某些液体、固体的表面张力和液／液界面张力
§2.2 表面活性剂胶束
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§2.3 表面活性剂结构与性能的关系
§2.1 表面张力与表面活性

§2.1.1 表面张力和表面自由能
§2.1.2 表面活性与表面活性剂
§2.1.3 表面活性剂的结构特点
§2.1.1 表面张力和表面自由能 最简单的例子是液体及其蒸气组成的表面。
液体内部分子所受的力可以 彼此抵销，但表面分子受到体相 分子的拉力大，受到气相分子的 拉力小（因为气相密度低），所 以表面分子受到被拉入体相的作 用力。
'
式中 为比例系数，它在数值上等于当T，P及组 成恒定的条件下，增加单位表面积时所必须对体 系做的可逆非膨胀功。
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：
G ( ) p ,T ,nB A
滴重法：精确简便 毛细管上升法：精确度高，最常用 环法 吊片法 最大气泡压力法 滴外形法：表面吸附速率很慢的溶液
（1） 威廉米（ Wilhelmy）板法（吊片法） 第二节 表面张力的测定
W 2(l l ) cos
W 2l
（2）、 Du Nouy环法 从原理上讲是用环圈取代了板法中的吊片。
一现象
将一含有一个活动边框的金属线框架放在
肥皂液中，然后取出悬挂，活动边在下面。
由于金属框上的肥皂膜的表面张力作用，
可滑动的边会被向上拉，直至顶部。
2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l
Nm
1
表面功（surface work）
由于表面层分子的受力情况与本体中不同，因此如 果要把分子从内部移到界面，或可逆的增加表面积，就 必须克服体系内部分子之间的作用力，对体系做功。
温度、压力和组成恒定时，可逆使表面积增加dA 所需要对体系作的功，称为表面功。用公式表示为：
W dA
第二章 表面活性剂作用原理



1、掌握表面张力、表面活性及表面 活性剂的概念。 2、掌握表面活性剂临界胶束浓度的 概念及其影响因素。 3、理解表面活性剂结构与性能的关 系。
表面活性剂产生的特殊作用主 要来源于两个方面： 1.降低体系的表面张力； 2.胶束的形成

§2.1 表面张力与表面活性
物质 W(固) Fe(固) Fe(固) Hg(液) NaCl(固) KCl(固) MgO(固) CaF2(固) He(液) Xe(液)
/(10-3
N·m-1) 2900 2150 1880 485 227 110 1200 450 0.308 18.6
T/K
2000 1673 1808 293 298 298 298 78 2.5 163