第五不溶性喜面膜 全高等医药教材建设委员会 卫生部规划教材物理化学第6版
第五节 不溶性表面膜
。不嵱性表面膜及其性质 面现 很多水不溶性物质(有些需要溶剂的帮助)能在水面 上铺展成膜,称表面膜( surface membrane) 不溶性表面活性物质,在适当的条件下,可以形成 个分子厚度的稳定的膜,分子的极性基在水中,非极性 基向外。这种膜被称作单分子层表面膜( monomolecular film或 monolayer)。 人卫版触
一. 不溶性表面膜及其性质 很多水不溶性物质（有些需要溶剂的帮助）能在水面 上铺展成膜，称表面膜（surface membrane）。 不溶性表面活性物质，在适当的条件下，可以形成一 个分子厚度的稳定的膜，分子的极性基在水中，非极性 基向外。这种膜被称作单分子层表面膜（monomolecular film 或monolayer）
一.不嵱性表面膜及其性质 面现 (一)表面压及其测定 表面压:膜对单位长度浮物的压力,用字母x表示, 其数值等于水和油的表面张力之差 元=o0-0 在水面放置一浮物,在浮物和器壁之间滴入一滴油 由于水的表面张力较大,σ0-a>0,浮物被推向纯水 边。 人卫版触
一. 不溶性表面膜及其性质 （一）表面压及其测定 表面压：膜对单位长度浮物的压力，用字母表示， 其数值等于水和油的表面张力之差 = 0 − 在水面放置一浮物，在浮物和器壁之间滴入一滴油。 由于水的表面张力较大， 0 − > 0，浮物被推向纯水一 边
一.不嵱性表面膜及其性质 面现 设浮物长度为l,膜将浮物推动的距离为dx,则膜对浮物 所做的功为xldx。 油膜推动浮物移动dx距离后,膜面积增加ldx,同时洁 净水面减少了面积ldx 若水和油的表面张力分别为σ0和σ,则系统吉布斯能降低 了(o0-σ)ldx。 设系统表面吉布斯能的降低全部用于扩大油膜表面积做功, zhke=(a0-0)hk人氏卫试出服缺
一. 不溶性表面膜及其性质 设浮物长度为l，膜将浮物推动的距离为dx ，则膜对浮物 所做的功为 ldx 。 油膜推动浮物移动dx 距离后，膜面积增加 l dx ，同时洁 净水面减少了面积l dx 。 若水和油的表面张力分别为 0 和 ，则系统吉布斯能降低 了（ 0 − ）ldx 。 设系统表面吉布斯能的降低全部用于扩大油膜表面积做功， 则： ldx =（ 0 − ）ldx
一.不嵱性表面膜及其性质 面现 膜天平( membrane balance)法是最常用的测定表面压 的方法。 人卫版触
一. 不溶性表面膜及其性质 膜天平（membrane balance）法是最常用的测定表面压 的方法
一.不嵱性表面膜及其性质 面现 (二)膜的其它性质 1表面电势 洁净水面和空气之间的电势差与膜表面和空气之间的电势差 的差值称膜表面电势( surface potential) 表面活性物质在成膜时,分子的极性端在水中,非极性端向 外 表面压较低→分子在水面上斜躺→>表面电势较低 表面压的增大→分子逐渐直立→表面电势越来越大→表 面电势趋于定值 用表面电势可以表征成膜物质分子在水面上的排列状态。 人卫版触
一. 不溶性表面膜及其性质 （二）膜的其它性质 1.表面电势 洁净水面和空气之间的电势差与膜表面和空气之间的电势差 的差值称膜表面电势(surface potential)。 表面活性物质在成膜时，分子的极性端在水中，非极性端向 外。 表面压较低→ 分子在水面上斜躺→ 表面电势较低 表面压的增大→ 分子逐渐直立→ 表面电势越来越大→ 表 面电势趋于定值 用表面电势可以表征成膜物质分子在水面上的排列状态
一.不嵱性表面膜及其性质 面现 2表面粘度 表面粘度( surface viscosity)是液体在有膜时的粘度与无膜 时粘度之比: ns= n no 式中n为表面粘度,η和7分别为液体有膜和无膜时的粘度。 表面粘度主要用来研究成膜物质分子之间的相互作用,和 膜性质的变化有关。 人卫版触
一. 不溶性表面膜及其性质 2.表面粘度 表面粘度(surface viscosity)是液体在有膜时的粘度与无膜 时粘度之比： s = t /0 式中s为表面粘度，t和0分别为液体有膜和无膜时的粘度。 表面粘度主要用来研究成膜物质分子之间的相互作用，和 膜性质的变化有关
二、不嵱性表面膜的应用 面现 (一)分子结构的推定 由于不同分子结构的物质形成的膜状态不同,因此可以 利用表面膜测试技术作为测定分子结构的辅助方法。 例如,鲨肝醇和鲛肝醇两个二元醇分子就是利用和已知 结构的相应二元酸分子所形成的表面膜的x-a数据,继而 推测出它们的分子结构。 人卫版触
二、不溶性表面膜的应用 （一）分子结构的推定 由于不同分子结构的物质形成的膜状态不同，因此可以 利用表面膜测试技术作为测定分子结构的辅助方法。 例如，鲨肝醇和鲛肝醇两个二元醇分子就是利用和已知 结构的相应二元酸分子所形成的表面膜的 - a数据，继而 推测出它们的分子结构
二、不嵱性表面膜的应用 面现 (二)摩尔质量的测定 在低表面压时成膜分子所占面积很大,分子间的相互作 用较小,膜的行为特征类同气体,其状态方程可表示为: 丌(4-nAn)=nRT RT M 用对x作图,外推至z=0处,截距为,即 lim A= RT x->0 由此可求出成膜物质的摩尔质量。 人卫版触
二、不溶性表面膜的应用 （二）摩尔质量的测定 在低表面压时成膜分子所占面积很大，分子间的相互作 用较小，膜的行为特征类同气体，其状态方程可表示为： ( ) RT M m A− nAm = nRT = 用A对 作图，外推至= 0处，截距为，即 RT M m A = → lim 0 由此可求出成膜物质的摩尔质量
二、不嵱性表面膜的应用 面现 (三)抑制液体蒸发 抑制湖泊和水库中的水分蒸发是单分子膜的又一重要应用。 在热带国家因蒸发引起的湖泊水位下降可达3米。在水面 上覆盖单分子膜可使蒸发速度下降40~90%。 例如在水面上覆盖一层鲸蜡醇的单分子膜,可使水蒸发速 度下降40%。对于干旱缺水地区,膜的这一应用具有很大意 义 同时,在小溪、水沟表面覆盖不溶性表面膜,可以抑制孑孓 呼吸,杀灭蚊子。 人卫版触
二、不溶性表面膜的应用 （三）抑制液体蒸发 抑制湖泊和水库中的水分蒸发是单分子膜的又一重要应用。 在热带国家因蒸发引起的湖泊水位下降可达3米。在水面 上覆盖单分子膜可使蒸发速度下降40～90%。 例如在水面上覆盖一层鲸蜡醇的单分子膜，可使水蒸发速 度下降40%。对于干旱缺水地区，膜的这一应用具有很大意 义， 同时,在小溪、水沟表面覆盖不溶性表面膜，可以抑制孑孓 呼吸，杀灭蚊子