Chap. 7 界面现象 Interfacial Phenomenon
Chap.7 界面现象 Interfacial Phenomenon
大学基础化学Ⅱ 表面与界面( Surface and Interface >相:系统中物理和化学性质完全均匀的一部分。 >相界面:相与相之间的明显分界面,简称界面。 界面层--是几何平面,而是几个分子大小 的一薄层。 五种类型:气液;气固;液液;液固;固固 表面: 个相为气相的接触面。一个相(液相,固相) 排排排 与其本身饱和蒸气相接触的面。 2021/2/24 Chap 6 nterface 2
大学基础化学Ⅱ 2021/2/24 Chap.6 Interface 2 表面与界面（Surface and Interface) ➢ 相：系统中物理和化学性质完全均匀的一部分。 ➢ 相界面：相与相之间的明显分界面，简称界面。 界面层----不是几何平面，而是几个分子大小 的一薄层。 五种类型：气液；气固；液液；液固；固固 ➢ 表面： 一个相为气相的接触面。一个相（液相，固相） 与其本身饱和蒸气相接触的面
大学基础化学Ⅱ 第一节界面张力 (Interfacial Tension) (-)比表面积 (二)界面张力 (三)影响界面张力的因素 (四)界面热力学 2021/2/24 Chap 6 nterface 3
大学基础化学Ⅱ 2021/2/24 Chap.6 Interface 3 第一节 界面张力 (Interfacial Tension) （一）比表面积 （二）界面张力 （三）影响界面张力的因素 (四) 界面热力学
大学基础化学Ⅱ (-)比表面积( pecific Surface >分散度:把物质分散成细小微粒的程度。 >比表面积: 单位体积或单位质量物质所具有的表面积。 >体积比表面:ay=AV (As,V为物质的总表面积,体积) >质量比表面:a=Am (As,m为物质的总表面积,质量) 2021/2/24 Chap 6 nterface
大学基础化学Ⅱ 2021/2/24 Chap.6 Interface 4 （一）比表面积 (Specific Surface) ➢分散度：把物质分散成细小微粒的程度。 ➢比表面积： 单位体积或单位质量物质所具有的表面积。 ➢体积比表面：aV =AS /V （AS，V为物质的总表面积，体积） ➢质量比表面：as=AS /m （AS，m为物质的总表面积，质量）
大学基础化学Ⅱ (二)界面张力( nterfacial Tension (1)表面分子所处的状态(见图6-1) >内压力: 表面层分子受到一个指向液体内部的 压力。 >导致液体表面有自动收缩的趋势,有自 发与外来分子发生化学或物理结合的趋 势。 2021/2/24 Chap 6 nterface
大学基础化学Ⅱ 2021/2/24 Chap.6 Interface 5 （二）界面张力(Interfacial Tension) （1）表面分子所处的状态（见图6-1） ➢ 内压力： 表面层分子受到一个指向液体内部的 压力。 ➢ 导致液体表面有自动收缩的趋势，有自 发与外来分子发生化学或物理结合的趋 势
大学基础化学Ⅱ 族气 液体 Fig. 6-1 Different state between interfacial Molecule and Bulk molecule 2021/2/24 Chap 6 nterface BACK
大学基础化学Ⅱ 2021/2/24 Chap.6 Interface 6 Fig.6-1 Different State Between Interfacial Molecule and Bulk Molecule
大学基础化学Ⅱ (2)比界面吉布斯函数 (Specific Interfacial Gibbs Function) >在T,P下,可逆地增大表面积需环境做功 6Wr’=dAsY:比例系数 6W’=(dG)rP=YdAs GSUR=YA GsUR:界面吉布斯函数 G /A SUR s比界面吉布斯函数 7=(G/OAh(参见表6-1) 2021/2/24 Chap 6 nterface 7
大学基础化学Ⅱ 2021/2/24 Chap.6 Interface 7 （2）比界面吉布斯函数 (Specific Interfacial Gibbs Function) ➢ 在T，P下，可逆地增大表面积需环境做功 δWr ’= γdAS γ ：比例系数 ➢ δWr ’=（dG) T,P = γdAS ➢ GSUR = γAS GSUR: 界面吉布斯函数 ➢ γ= GSUR /AS 比界面吉布斯函数 ➢ γ=（G/AS )T,p（参见表6-1）
大学基础化学Ⅱ 表611m立方体分散为小立方体时系统的总表面及体积表面的变州SiO2 比表面能 立方体边长/m|粒子数|总表面积Am2体积表面/ym1|(Jm2) 10 6×10 6×102 0.27 6×10 6×103 吧 6×10 6×10|2.7×10 6×10 6×105 6×100 6×1052.7×103 10 15 6×101 6×107 27×104 18 6×102 6 2.7×105 109 6×103 6×1092.7×10 2021/2/24 Chap 6 nterface 8
大学基础化学Ⅱ 2021/2/24 Chap.6 Interface 8 表6-1 0.27 2.7×10 2.7×103 2.7 ×104 2.7×105 2.7 ×106 比表面能 (J.m-2 ) SiO2
大学基础化学Ⅱ (3)界面张力4d (Interfacial Tension) >y的单位为: Jm2=Nmm2=Nm、F‖/? Whithey片实验: (见图6-2) dl·F=2yLdl Y=F/2L Fig 6-2 Diagram for interfacial tension experiment 2021/2/24 Chap 6 nterface 9
大学基础化学Ⅱ 2021/2/24 Chap.6 Interface 9 （3）界面张力 (Interfacial Tension) ➢ γ的单位为: J·m-2 = N·m·m-2 = N·m-1； ➢ Whilhemy片实验： （见图6-2） dl·F = 2γLdl ∴ γ = F/2L Fig.6-2 Diagram for interfacial tension experiment
大学基础化学Ⅱ 定义:界面相邻的两部分单位长度上的牵引 力,方向和界面相切,并与分界线垂直。 界面中单位长度的收缩张力。Fig6-3. 内压力和界面张力的关系 >Y:一身二任 金属丝环 丝线 (a)丝线圈内肥皂膜未剌破时 ()丝线圈内肥皂膜剌破后 图6-3金属丝环同软丝线圆浸入肥皂液中 2021/2/24 Chiap. 6 nterface 10
大学基础化学Ⅱ 2021/2/24 Chap.6 Interface 10 ➢定义:界面相邻的两部分单位长度上的牵引 力，方向和界面相切，并与分界线垂直。 界面中单位长度的收缩张力。Fig.6-3. ➢ 内压力和界面张力的关系 ➢ γ : 一身二任 图6-3