【文章內(nèi)容簡介】 l l saaGWg g g 162。D = = ?自動進行 粘濕功 aa 0GW 162。 D = 167。 液 固界面 —— 潤濕作用 48 （ 2）浸濕（ immersional wetting） （ 3）鋪展（ spreading wetting） 氣 固 固 液 液 氣 s l siiGWgg 162。D = = 自動進行 浸濕功 ii 0GW 162。 D = 當小液滴的表面積與鋪展后的表面積相比可忽略不計時， s l l ssG g g gD = + S ≥ 0 自動鋪展 鋪展系數(shù)： －s s l lsSG g g g= D = 固 氣 固 液 液 49 沾濕 →浸濕 →鋪展，過程進行程度依次加難 （ 4）三種潤濕的比較 三種潤濕中的 ? l 可測，但 ? s、 ? sl不可測量。 對單位面積的潤濕過程： s s l laG g g g D = +s s liG gg D = s s l lsG g g g D = 50 由上式可知： ① 可用 θ的大小用來判斷潤濕的種類和效果 。 ② 要使 cosθ＞ 0（ 即 θ＜ 90186。) ， 須滿足 ? s ? sl 。 ? 楊氏方程只適用于平衡過程 ， 不適用于 － ?Gs 0 的鋪展過程 。 將楊氏方程 代入潤濕方程有： ＞ 0， θ＜ 180186。 ＞ 0， θ＜ 90186。 ≥0， θ＝ 0186。 s s l l c o sg g g q=s s l l la ( c o s 1 )G g g g g q D = + = +s s l li c o sG g g g q D = =s s l l ls ( c o s 1 )G g g g g q D = = 習慣上也用接觸角來判斷潤濕： ? 90176。 潤濕； ? 90176。 不潤濕； ? = 0176。 或不存在，完全潤濕； ? = 180176。 完全不潤濕。 167。 表面活性劑及其作用 表面活性劑分類 *表面活性劑的結(jié)構對其效率及能力的影響 *表面活性劑的 HLB值 表面活性劑在水中的溶解度 表面活性劑的一些重要作用及其應用 表面活性劑的分類 表面活性劑 陽離子型 陰離子型 兩性型 小極性頭 大極性頭 臨界膠束濃度 表面活性劑在水中隨著濃度增大，表面上聚集的活性劑分子形成定向排列的緊密單分子層，多余的分子在體相內(nèi)部也三三兩兩的以憎水基互相靠攏，聚集在一起形成膠束 。 這種開始 形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度 ，簡稱 CMC 0 界面張力 表面張力 臨界膠束濃度 去污作用 密度改變 電導率 摩爾電導率 滲透壓 濃度 表面活性劑溶液的性質(zhì) 臨界 膠束 濃度時各種性質(zhì)的突變 *表面活性劑的 HLB值 表面活性劑都是兩親分子，由于親水和親油基團的不同，很難用相同的單位來衡量 親水基團的親水性和親油基團的親油性可以有兩種類型的簡單的比較方法 1. 表面活性劑的親水性＝ 親水基的親水性－憎水基的憎水性 ? 親水基的親水性2. 表面活性劑的親水性 憎水基的憎水性*表面活性劑的 HLB值 HLB值 = 親 水基質(zhì)量 親水基質(zhì)量 +憎水基質(zhì)量 100/5 Griffin（格里芬）提出了用 HLB(hydrophilelipophile balance， 親水親油平衡 )值來表示表面活性劑的親水性 其余非離子型表面活性劑的 HLB值介于 0～ 20之間。 根據(jù)需要，可根據(jù) HLB值選擇合適的表面活性劑 HLB值 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 | |——— | |—— | |—— | |—— | | 石蠟 W/O乳化劑 潤濕劑 洗滌劑 增溶劑 | |———— | 聚乙二醇 O/W乳化劑 表面活性劑在水中的溶解度 表面活性劑的親水性越強，其在水中的溶解度越大，而親油性越強則越易溶于 “ 油 ” 離子型表面活性劑的溶解度隨著溫度的升高而增加，當達到一定溫度后，其溶解度會突然迅速增加，這個轉(zhuǎn)變溫度稱為 Kraff 點 同系物的碳氫鏈越長，其 Kraff點越高，因此，Kraff點可以衡量離子型表面活性劑的親水、親油性 表面活性劑在水中的溶解度 非離子型表面活性劑的親水基主要是聚乙烯基。升高溫度會破壞聚乙烯基同水的結(jié)合，而使溶解度下降，甚至析出。所以加熱時可以觀察到溶液發(fā)生混濁現(xiàn)象。 發(fā)生混濁的最低溫度稱為濁點 可利用濁點來衡量非離子型表面活性劑的親水、親油性。 表面活性劑的一些重要作用及其應用 表面活性劑的用途極廣，主要有五個方面： 167。 固體表面的吸附 吸附現(xiàn)象的本質(zhì) —— 化學吸附和物理吸附 固體表面的特點 吸附等溫線 Langmuir等溫式 Freundlich等溫式 BET多層吸附公式 T235。мкин方程式 化學吸附熱 影響氣 固界面吸附的主要因素 固體在溶液中的吸附 —— 吸附等溫線 混合氣體的 Langmuir吸附等溫式 固體表面的特點 固體表面上的原子或分子與液體一樣，受力也是不均勻的，所以固體表面也有表面張力和表面能 固體表面的特點是： 1．固體表面分子（原子）移動困難，只能靠吸附來降低表面能 2．固體表面是不均勻的 ，不同類型的原子的化學行為、吸附熱、催化活性和表面態(tài)能級的分布都是不均勻的。 3．固體表面層的組成與體相內(nèi)部組成不同 吸附等溫線 當氣體或蒸汽在固體表面被吸附時，固體稱為吸附劑，被吸附的氣體稱為吸附質(zhì)。 常用的吸附劑有： 硅膠、分子篩、活性炭等 。 為了測定固體的比表面，常用的吸附質(zhì)有： 氮氣、水蒸氣、苯或環(huán)己烷的蒸汽等 。 吸附量的表示 吸附量通常有兩種表示方法： 31 m gVqm?? ?單位：(2)單位質(zhì)量的吸附劑所吸附氣體物質(zhì)的量 1 m o l g nqm?? ?單位：(1)單位質(zhì)量的吸附劑所吸附氣體的體積 體積要換算成標準狀況 (STP) 吸附量與溫度、壓力的關系 對于一定的吸附劑與吸附質(zhì)的系統(tǒng)，達到吸附平衡時，吸附量是溫度和吸附質(zhì)壓力的函數(shù)，即： 通常固定一個變量，求出另外兩個變量之間的關系，例如： ( , )q f T p?(1)T =常數(shù)， q = f (p)，稱為吸附等溫式 (2)p =常數(shù)， q = f (T)，稱為吸附等壓式 (3)q =常數(shù)， p = f (T)，稱為吸附等量式 吸附等溫線 q1q2q3q/ spp 253K273K303K353K吸附等溫線 樣品脫附后，設定一個溫度，如 253 K，控制吸附質(zhì)不同壓力，根據(jù)石英彈簧的伸長可以計算出相應的吸附量，就可以畫出一根 253 K的吸附等溫線，如圖所示 用相同的方法，改變吸附恒溫浴的溫度，可以測出一組不同溫度下的吸附等溫線。 吸附等溫線的類型 從吸附等溫線可以反映出吸附劑的表面性質(zhì)、孔分布以及吸附劑與吸附質(zhì)之間的相互作用等有關信息。 常見的吸附等溫線有如下 5種類型： (圖中 p/ps稱為 比壓 ， ps是吸附質(zhì)在該溫度時的飽和蒸汽壓， p為吸附質(zhì)的壓力 ) 吸附等溫線的類型 adV/ spp(Ⅰ) 在 nm 以下 微孔吸附劑上的吸附等溫線 屬于這種類型。 例如 78 K時 N2 在活性炭上的吸附及水和苯蒸汽在分子篩上的吸附。 吸附等溫線的類型 adV/ spp(Ⅱ) 常稱為 S型等溫線 。吸附劑孔徑大小不一，發(fā)生多分子層吸附。 在比壓接近 1時，發(fā)生毛細管凝聚現(xiàn)象 。 吸附等溫線的類型 adV/ spp(Ⅲ) 這種類型較少見。當吸附劑和吸附質(zhì)相互作用很弱時會出現(xiàn)這種等溫線 。 如 352 K 時， Br2在硅膠 上的吸附 屬于這種類型 。 吸附等溫線的類型 a