厦门大学：《物理化学 Physical Chemistry》课程电子教案（PPT教学课件）界面与胶体化学基础（表面活性剂溶液、液——液界面的性质）

Langmuir膜天平 如果用表面压丌对表面积A作等温线(m-A图) 可以看到-A图因分子的本性不同或温度不同而 不同。当表面膜行为象二维理想气体时,它的状 态方程为: A=n°RT 用该公式,如已知蛋白质的质量和铺成单分 子膜的面积A,测出表面压兀,可计算出蛋白质的 摩尔质量

Langmuir膜天平 如果用表面压 对表面积A作等温线(−A图)， 可以看到−A图因分子的本性不同或温度不同而 不同。当表面膜行为象二维理想气体时，它的状 态方程为： A n RT   = 用该公式，如已知蛋白质的质量和铺成单分 子膜的面积A，测出表面压，可计算出蛋白质的 摩尔质量

Butler.公式和 Frumkin方程 化学势与表面化学势 恒T、 dG=ydA+ 2udn, =ydA+2 G TP.n aG dA L.+ y T, P, r, n T,P,rni l12-yA,yA≠0,1l1≠

Butler公式和Frumkin方程 • 化学势与表面化学势 恒T、P , , , , , , , , , 0, j j T P n j i i i i T P n s i i i i i i T P n s s i i i i i i G dG dA u dn dA dn n G A u u u A n n u u A A u u            = + = +           = = + = +           = −    

Butler.公式和 Frumkin方程 es 对纯液体 4-=n-n4+(x2-y)4 = TINa。+x4 上式称为But|er 公式,对稀溶液 L.= rTIn a,÷0.丌 RT n ≈ RT a1≠1,丌 n

Butler公式和Frumkin方程 对纯液体 ( ) , , , , , ln s s i i i i s i i i s s i i i i i s i i u u u u u u A u u u u A RT a A             = = = = − − = − + − = + 上式称为Butler 公式，对稀溶液 ，a≈1 1 1 1 1 1 ln 0, ln 1, ln s i i i s i RT u u RT a a A RT a a A a    − = = −  = −

Butler.公式和 Frumkin方程 可见, Butler公式主要应用于溶剂。 若将吸附层视为由溶质和溶剂组成的理想混合体系。此时 S RT F In 1- RT D RT 1 E RT m 上式称为 Frumkin表面状态方程

Butler公式和Frumkin方程 可见，Butler公式主要应用于溶剂。 若将吸附层视为由溶质和溶剂组成的理想混合体系。此时 1 1 1 2 m 1 1 1 m m 1 1 1 m m 1 1 ln 1 1 1 , s s s a a x x RT RT A A RT A RT A A     = = − = −      = − − ⎯⎯⎯→ =       = = = =    上式称为Frumkin表面状态方程

吸附热力学函数 1、△G△G称为吸附吉布斯自由能函数,可用于近似判断 吸附方向。 当一个溶质吸附在表面后,则溶剂分子相应减少一个 13+2b→>1+25 △G b b d 1)-(2+ (42()-12(b)-(a()-(b) +RTIn2-RTin -k=AGa+ rT In(21)

吸附热力学函数 1、 称为吸附吉布斯自由能函数，可用于近似判断 吸附方向。 当一个溶质吸附在表面后，则溶剂分子相应减少一 个 Gad   Gad   2 1 2 1 2 2 1 1 ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 2 1 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ln ln ln( ) s b b s s b b s ad s b s b s b s b s s s b b b b s ad G u u u u u u u u u u u u a a a a RT RT G RT a a a a      + → +  = + − + = − − − = − − − + − =  +