。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