第十章界面化学欢迎莅临烟台大学化学生物理工学院

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溶液界面的热力学 （1）溶液的表面张力
Ⅰ 水中加无机酸、碱、盐等。
{}
Ⅱ 水中加有机酸、醇、酯、醚、酮等。
Ⅲ 水中加入肥皂、合成洗涤剂等。
{c}
溶液的表面张力与浓度的关系
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（2）表面活性剂及其结构特征 表面活性剂定义：
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2020/11/28
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纯液体表面的热力学
（1）弯曲液面的附加压力
Laplace方程
（球型弯曲液面）
附加压力 p 总是指向球面的球心（或曲面的曲心)。
（2）弯曲液面的饱和蒸气压
Kelvein方程
（“+”——球形液滴或毛细管中的凸液面；“-”——毛细 管中的凹液面）
Langmur吸附定温式
多相催化反应基本步骤：
(i) (ii) (iii) (iv) (v)产物扩散离开催化剂表面。
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多相催化反应机理： （1）L-H机理：
假设表面反应是吸附在表面上的分子或原子之间进行的 反应。例如，对表面双分子反应，机理为：
(*——催化剂表面活性中心)
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再见，see you again
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（4）润湿角及毛细管现象
P
(l/g)
M
(s/g) O
O
N
(s/l)
习惯上
< 90—润湿；
> 90—不润湿；
=0—完全润湿；
=180—完全不润湿；
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r R
h
——液体表面张力； B——液体体积质量；
g——重力加速度。
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吉布斯方程
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界面层的动力学
固体表面上的吸附作用
多相催化反应动力学
物理吸附与化学吸附
吸附力 吸附分子力
吸附温度 吸附热
吸附速率 吸附选择性
物理吸附
分子间力 多分子层或单分子
层 低 小 快 无
化学吸附 化学键力 单分子层
高 大 慢 有
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（3）液体对固体的润湿作用
固体
沾附润湿
液体
浸渍润湿
ΔGa,w＝σ(s/l)－［σ(s/g)+σ(l/g)］
固体 液体
铺展润湿
ΔGd,w＝σ(s/l)－σ(s/g)
液体
固体
ΔGs,w＝［σ(s/l)+σ(l/g)］－σ(s/g)
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亚稳状态
液体的过热现象——定压下，当液体的温度高于该压力下的沸 点，而液体仍不沸腾的现象。
液体的过冷现象——定压下，当液体的温度已低于该压力下 液体的凝固点，而液体仍不凝固的现象。
蒸气的过饱和现象——定温下，当蒸气分压超过该温度下的饱 和蒸气压，而蒸气仍不凝结的现象。
溶液的过饱和现象——定温、定压下，当溶液中溶质的浓度 已超过该温度、压力下的溶质的溶解 度，而溶质仍不析出的现象。
把能显著降低液体表面张力的物质称为该液体的表面活性剂。 表面活性剂结构：
一般水的表面活性剂都是由亲水性的极性基团（亲水 基）和憎水性的非极性基团（亲油基）两部分构成。
CH3(CH2)7=CH(CH2)7 COO- H+
油酸表面活性剂的结构特征
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表面过剩物质的量