【正文】 吉布斯自由能，其單位為J?m2。也可理解為單位表面層上的分子比內(nèi)部分子具有更高的能量，這多出的能量即為表面吉布斯自由能。4．表面張力液體表面存在一種使液面自動收縮的力，稱為表面張力。由于表面張力的存在，自由液滴一般呈球形。液體表面上垂直作用于單位長度線段上的表面緊縮力，稱為表面張力。表面吉布斯自由能和表面張力是同一現(xiàn)象的兩種不同表達方式，雖然物理意義不同，但它們具有等價的量綱和相同的數(shù)值。若液面為平面，表面張力的方向與液面平行；若為曲面，表面張力的方向與液面的切線方向一致。5．彎曲液面下的附加壓力平液面，凸液面，凹液面，附加的壓力的方向指向曲面的球心。6．拉普拉斯公式拉普拉斯公式描述了附加壓力與曲率半徑的關系。（球面）（任意曲面）7．毛細現(xiàn)象若液體能潤濕毛細管，液面上升呈凹面；若液體不能潤濕毛細管，則液面下降呈凸面。上升或下降的高度可通過下式計算。為液體與管壁之間的接觸角。8．開爾文方程開爾文方程描述了液體的蒸氣壓和曲率半徑之間的關系。對于液滴，半徑愈小，蒸氣壓愈大；對于蒸氣泡，半徑愈小，液體在泡內(nèi)的蒸氣壓愈低。9．吉布斯吸附等溫式，溶質(zhì)在表面層的濃度小于體相濃度，是負吸附。，溶質(zhì)在表面層的濃度大于體相濃度，是正吸附。10．飽和吸附量稱為飽和吸附量或最大吸附量。由飽和吸附量可求得單分子膜中的分子截面積A。11．表面活性劑HLB值的計算戴維斯差值法：格里芬比值法：第11章 固體表面現(xiàn)象1．固體表面的潤濕現(xiàn)象(1) 潤濕：固體表面上的氣體（或液體）被液體（或另一種液體）取代的現(xiàn)象。(2) 潤濕的類型：沾附潤濕、浸漬潤濕、鋪展?jié)櫇?。上述三種潤濕現(xiàn)象能否自發(fā)進行，由恒溫恒壓下的吉布斯自由能判據(jù)來決定。，可潤濕。沾濕： 浸濕：鋪展：(3) 鋪展系數(shù) 若S0，液體可以自行鋪展于固體表面。(4) 接觸角和潤濕方程① 接觸角：在氣、液、固三相交界處有氣液界面經(jīng)過液體內(nèi)部到固液界面之間的夾角叫做接觸角，用θ表示。② 潤濕方程 習慣上，θ＜90176。為潤濕；θ＞90176。為不潤濕；接觸角等于0176。則為鋪展。2．固體表面上的吸附(1) 物理吸附與化學吸附通常把氣體分子在固體表面上相對聚集，密度增大的現(xiàn)象稱為氣體在固體表面上的吸附，被吸附的氣體稱為吸附質(zhì)，具有吸附能力的固體稱為吸附劑。依據(jù)吸附作用力的本質(zhì)不同，可分為物理吸附和化學吸附，前者為范德華力，后者為化學鍵力。(2) 弗戎德利吸附等溫方程式弗戎德利希通過大量實驗數(shù)據(jù)歸納總結出固體對氣體的吸附一個經(jīng)驗方程，如： 3．朗格繆爾單分子吸附理論(1) 理論要點① 固體表面吸附的分子是單分子層的；②固體吸附劑表面是均勻的；③被吸附的氣體分子間無作用力；④吸附平衡是動態(tài)平衡。(2) 等溫方程式： (3) 解離吸附：若一個粒子被吸附時解離成兩個粒子，并各占一個吸附中心，稱為解離吸附，其等溫方程式為 (4) 混合吸附：若氣相中含有A、B兩種氣體，且均能被吸附，或被吸附的A分子在表面上發(fā)生反應后生成的產(chǎn)物B也能被吸附，這些都可以認為是混合吸附，其等溫方程式為 4．多分子層吸附理論 (1) 理論要點 ① 氣體可發(fā)生多分子層吸附；② 除了第一層吸附熱為通常說的吸附熱外，其它各層的吸附熱均為氣體(或吸附質(zhì))的液化熱；③ 氣體(或吸附質(zhì))分子的蒸發(fā)和凝聚只發(fā)生在暴露于氣相的表面上；④ 吸附達到動態(tài)平衡時，各種吸附層的面積保持不變(2) 等溫方程式式中p0為蒸氣凝結時的飽和蒸氣壓。5．固體自溶液中吸附(1) 吸附量的計算 （2）等溫方程式① 弗戎德利吸附等溫方程式 ② 多分子層吸附等溫方程式 (3) 影響因素影響吸附的因素包括：吸附劑、溶劑、溶質(zhì)三者極性不同對吸附量的影響；溶質(zhì)在溶劑中的溶解度對吸附量的影響；溫度對吸附量的影響；吸附劑的表面狀態(tài)對吸附量的影響第12章 膠體分散系統(tǒng)1．分散系統(tǒng)(1) 分散系統(tǒng)的定義一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中所構成的系統(tǒng)叫分散系統(tǒng)。被分散的物質(zhì)叫分散相；其分散作用的物質(zhì)叫分散介質(zhì)。(2) 膠體分散系統(tǒng)和粗分散系統(tǒng)若分散相粒子大小在1~100nm之間稱為膠體分散系統(tǒng)，包括溶膠（憎液膠體）、膠團（膠體電解質(zhì)）極大分子溶液（親液膠體）；若粒子大小超過100nm成為粗分散系統(tǒng)，包括乳狀液、泡沫極懸浮體。2．膠體的制備與純化(1) （2）3. 溶膠的主要特征溶膠的主要特征是：高度分散的（分散相在1nm~100nm）、多相的（不均勻的）、熱力學不穩(wěn)定系統(tǒng)。 4. 膠體的動力性質(zhì)(1) 布朗運動溶膠中的分散相粒子由于受到來自四面八方的做熱運動的分散介質(zhì)的撞擊而引起的無規(guī)則運動叫布朗運動。布朗運動及其引起的擴散作用是溶膠的重要動力性質(zhì)之一。由布朗運動可得到粒子在觀察時間內(nèi)的布朗運動位移公式，即： (2) 擴散現(xiàn)象 由于濃度梯度的存在引起粒子從高濃度(高體積離子數(shù))區(qū)域向低濃度(低體積粒子數(shù))區(qū)域定向遷移的現(xiàn)象叫擴散。擴散遵從菲克擴散定律，即(3) 沉降結沉降平衡溶膠中的分散相由于受重力（或離心力）外力作用發(fā)生下沉的過程稱為沉降。① 在重力場中分散相在分散介質(zhì)中的沉降速率由下式表示：分散相粒子本身的重力使粒子沉降；而介質(zhì)的粘度及布朗運動引起的擴散作用阻止粒子下沉。兩種作用相當時達到平衡，稱之為沉降平衡。可應用沉降平衡原理，計算系統(tǒng)濃度(體積粒子數(shù))的高度分布： ② 在超離心場中分散相在分散介質(zhì)中的沉降公式由下式表示 沉降平衡時的公式是5．溶膠光學性質(zhì)(1) 丁道爾效應由于溶膠的光學不均勻性。當將一束波長大于溶膠分散相粒子尺寸的入射光照到溶膠系統(tǒng)，可發(fā)生散射現(xiàn)象一丁道爾現(xiàn)象。(2) 光散射公式散射光的強度可用端利(Rayleigh)公式表示：6．溶膠的電學性質(zhì)(1) 帶電界面的雙電層大多數(shù)固體物質(zhì)與極性介質(zhì)接觸后，在界面上會帶電，從而形成雙電層。 若固體表面帶正電荷，則雙電層的溶液一側由兩層組成，第一層為吸附在固體表面的水化反離子層(與固體表面所帶電荷相反)，稱為斯特恩層，由稱為緊密層。第二層為擴散層。由固體表面至溶液本體的電勢差叫熱力學電勢；由斯特恩面至溶液本體間的電勢差叫斯特思電勢；而由滑動面至溶液本體相間的電勢差叫電勢，亦叫電動電勢。(2) 膠團的結構以AgNO3溶液滴加至KI溶液中形成的AgI溶膠為例，其膠團結構可用下圖表示：(3) 電動現(xiàn)象由于膠粒是帶電的，所以在電場作用下，或在外加壓力、自身重力下流動、沉降時產(chǎn)生的電動現(xiàn)象，表現(xiàn)出溶膠的電學性質(zhì)。這些性質(zhì)包括：電泳；電滲； 流動電勢；沉降電勢。7．溶膠的穩(wěn)定性(1) 溶膠的動力穩(wěn)定性由于溶膠中分散相粒子的布朗運動在分散介質(zhì)中不停地做無序遷移而能在一段時間內(nèi)保持溶膠穩(wěn)定存在的現(xiàn)象稱為溶膠的動力穩(wěn)定性。(2) 溶膠穩(wěn)定的理論—DLVO理論理論要點：決定膠體穩(wěn)定性的因素有兩種作用力，一種是相互吸引的范德華力，一種是膠體質(zhì)點相互接近時，由于雙電層重疊而產(chǎn)生的斥力，膠體的穩(wěn)定性如何，取決于兩種作用力的平衡。若吸引力大于斥力則膠體相互靠近最終引起聚沉；若斥力大于吸引力則膠體穩(wěn)定存在。8．電解質(zhì)及高分子聚合物對溶膠沉降的影響(1) 電解質(zhì)對聚沉的影響少量電解質(zhì)的存在對溶膠起穩(wěn)定作用；過量電解質(zhì)的存在對膠體起破壞作用(聚沉)。使一定量溶膠在一定時間內(nèi)完全聚沉所需最小電解質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，稱為電解質(zhì)對溶膠的聚沉值。反離子對溶膠的聚沉起主要作用，聚沉值與反離子價數(shù)有關。一、二、三價反離子的聚沉值之比大致為即聚沉值與反離子價數(shù)的6次方成反比，這叫蘇采一哈迪規(guī)則。反離子起聚沉作用的機理：① 反離子價數(shù)愈高，則擴散層的厚度愈薄，降低擴散層重疊時產(chǎn)生的斥力。② 反離子濃度愈高，則進入stern層反離子愈多，從而降低了，而≌電勢，即降低擴散層重疊時的斥力。 (2) 高聚物分子對聚沉的影響在溶膠中加入適量高聚物分子可使溶膠穩(wěn)定(是空間穩(wěn)定理論及空缺穩(wěn)定理論)，但 也可使溶膠聚沉。其聚沉作用如下：① 搭橋效應—高聚物分子通過“搭橋”把膠粒拉在一起，引起聚沉。② 脫水效應—高聚物分子由于親水、其水化作用較膠粒水化作用強(憎水)，從而高聚物的加入奪去膠粒的水化外殼的保護作用。③ 電中和效應—離子型高聚物的加入吸附在帶電的膠粒而中和了膠粒的表面電荷。57