【正文】 /3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 這是產(chǎn)生表面現(xiàn)象的熱力學(xué)原因。 這時(shí) 2Flg? l是滑動(dòng)邊的長(zhǎng)度，因膜有兩個(gè)面，所以邊界總長(zhǎng)度為 2l， 就是作用于單位邊界上的表面張力。m1。由于金屬框上的肥皂膜的表面張力作用，可滑動(dòng)的邊會(huì)被向上拉，直至頂部。 界面張力（ interface tension） 在兩相 (特別是氣 液 )界面上，處處存在著一種張力，它垂直于表面的邊界，指向液體方向并與表面相切。 邊長(zhǎng) l/m 立方體數(shù) 比表面 Av/（ m2/m3） 1 102 1 6 102 1 103 103 6 103 1 105 109 6 105 1 107 1015 6 107 1 109 1021 6 109 可見(jiàn)達(dá)到 nm級(jí)的超細(xì)微粒具有巨大的比表面積 ，因而具有許多獨(dú)特的表面效應(yīng)，成為新材料和多相催化方面的研究熱點(diǎn)。把一定大小的物質(zhì)分割得越小，則分散度越高，比表面也越大。目前常用的測(cè)定表面積的方法有 BET法和色譜法。 表面層分子與內(nèi)部分子相比，它們所處的環(huán)境不同 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 考慮界面效應(yīng)的必要性 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 比表面（ specific surface area） 比表面通常用來(lái)表示物質(zhì)分散的程度，有兩種常用的表示方法：一種是單位質(zhì)量的固體所具有的表面積；另一種是單位體積固體所具有的表面積。 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 表面和界面 (surface and interface) 常見(jiàn)的界面有： 液界面 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 表面和界面 (surface and interface) 固界面 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 表面和界面 (surface and interface) 液界面 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 表面和界面 (surface and interface) 固界面 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 表面和界面 (surface and interface) 固界面 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 界面現(xiàn)象的本質(zhì) 液體內(nèi)部分子所受的力可以彼此抵銷，但表面分子受到體相分子的拉力大，受到氣相分子的拉力?。ㄒ?yàn)闅庀嗝芏鹊停?所以表面分子受到被拉入體相的作用力。 常見(jiàn)的界面有：氣 液界面，氣 固界面，液 液界面，液 固界面，固 固界面。 ? 9. 掌握 Langmuir單分子層吸附理論和吸附定溫式及其應(yīng)用。 ? 7. 了解表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征及其應(yīng)用。 ? 5. 理解亞穩(wěn)狀態(tài)及新相生成的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)。 ? 3. 理解彎曲液面的飽和蒸氣壓與平面液體的飽和蒸氣壓的不同；掌握 Kelvin方程及其應(yīng)用。?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 物理化學(xué)電子教案 — 第十章 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 發(fā)展簡(jiǎn)史 ? 1805年 楊氏方程 ? 1806年 Laplace(拉普拉斯 )導(dǎo)出了附加壓力與曲率半徑之間的關(guān)系式 . ? 1869年 Duper A(都普里 ) 將粘附力與界面張力聯(lián)系起來(lái) . ? 1871年 開(kāi)爾文方程 ? 1878年 界面熱力學(xué)奠基人吉布斯提出吉布斯界面模型 . ? 1893年 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 第十章 界面現(xiàn)象 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 本章教學(xué)基本要求 ? 1. 理解表面張力（單位表面自由能）的概念。 ? 2. 理解彎曲液面的附加壓力的概念；掌握（ YoungLaplace）方程及其應(yīng)用。 ? 4. 了解潤(rùn)濕作用；理解接觸角和 Young方程；了解毛細(xì)管現(xiàn)象。 ? 6. 了解溶液界面上的吸附現(xiàn)象，正吸附和負(fù)吸附，吉布斯模型及表面過(guò)剩物質(zhì)的量的概念； 理解 Gibbs方程。 ? 8. 理解物理吸附和化學(xué)吸附的意義和區(qū)別。 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 表面和界面 (surface and interface) 界面是指兩相接觸的約 幾個(gè)分子厚度的過(guò)渡區(qū) ，若其中一相為氣體，這種界面通常稱為表面。 嚴(yán)格講表面應(yīng)是液體和固體與其飽和蒸氣之間的界面，但習(xí)慣上把液體或固體與空氣的界面稱為液體或固體的表面。 這種作用力使表面有自動(dòng)收縮到最小的趨勢(shì)，并使表面層顯示出一些獨(dú)特性質(zhì)， 如表面張力、表面吸附、毛細(xì)現(xiàn)象、過(guò)飽和狀態(tài)等。即： 式中， m和 V分別為固體的質(zhì)量和體積， A為其表面積。 as=AS/m av=Av/V 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 分散度與比表面 把物質(zhì)分散成細(xì)小微粒的程度稱為分散度。 例如，把邊長(zhǎng)為 1cm的立方體 1cm3逐漸分割成小立方體時(shí)，比表面增長(zhǎng)情況列于下表： 邊長(zhǎng) l/m 立方體數(shù) 比表面 Av/（ m2/m3） 1 102 1 6 102 1 103 103 6 103 1 105 109 6 105 1 107 1015 6 107 1 109 1021 6 109 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 分散度與比表面 從表上可以看出，當(dāng)將邊長(zhǎng)為 102m的立方體分割成 109m的小立方體時(shí)，比表面增長(zhǎng)了一千萬(wàn)倍。 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 167。 將一含有一個(gè)活動(dòng)邊框的金屬線框架放在肥皂液中，然后取出懸掛，活動(dòng)邊在下面。 把作用于單位邊界線上的這種力稱為表面張力，用 g 表示 ， 單位是N 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 界面張力（ interface tension） 如果在活動(dòng)邊框上掛一重物，使重物質(zhì)量 W2與邊框質(zhì)量 W1所產(chǎn)生的重力 F（ F=（ W1+W2） g） 與總的表面張力大小相等方向相反，則金屬絲不再滑動(dòng)。 g2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 表面功（ surface work） 由于表面層分子的受力情況與本體中不同，因此如果要把分子從內(nèi)部移到界面，或可逆的增加表面積，就必須克服系統(tǒng)內(nèi)部分子之間的作用力，對(duì)系統(tǒng)做功。 在定溫、定壓、定組成下 ? ? snpTAG dd B, g?均導(dǎo)致 dGT,p 0 由上式 As ? g ? 過(guò)程自發(fā) 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 影響表面張力的因素 （ 1）分子間相互作用力的影響 對(duì)純液體或純固體，表面張力決定于分子間形成的化學(xué)鍵能的大小， 一般 化學(xué)鍵越強(qiáng)，表面張力越大 。 同一種物質(zhì)與不同性質(zhì)的其它物質(zhì)接觸時(shí)，表面層中分子所處力場(chǎng)則不同，導(dǎo)致表面