四.表面张力及其影响因素 1.物质本性的影响 (1)液体或固体中分子间作用力愈大,其表面张力愈大.一般说来, o(金属键)>o(离子键)>σ(极性共价键>σ(非极性共价键) (2)固体物质一般比液体物质具有更高的表面张力. (3)在液-液界面上,界面张力与两种液体的性质都有关 2.温度的影响 温度升高时物质的体积膨胀,分子间相互作用减弱,大多数物 质的表面张力减小.纯液体的σ与T的关系可用经验式表示,如: =o(1-T/T.) T。为临界温度;σo,n为经验常数,与液体的性质有关 3压力及其它因素的影响 压力的影响较复杂.增加气相压力可使气相密度增大,减小液体 表面分子不对称的程度;可使气体分子更多地溶于液体.一般 来说,压力增大,表面张力降低 当物质分散到接近分子大小的尺寸时,分散度的影响显得重要
四.表面张力及其影响因素 1.物质本性的影响 (1)液体或固体中分子间作用力愈大, 其表面张力愈大. 一般说来, (金属键) > (离子键) > (极性共价键 > (非极性共价键) (2)固体物质一般比液体物质具有更高的表面张力. (3)在液-液界面上, 界面张力与两种液体的性质都有关. 2. 温度的影响 温度升高时物质的体积膨胀, 分子间相互作用减弱, 大多数物 质的表面张力减小. 纯液体的与T 的关系可用经验式表示, 如: (1-T /Tc)n Tc 为临界温度; 0 , n 为经验常数, 与液体的性质有关. 3.压力及其它因素的影响 压力的影响较复杂. 增加气相压力可使气相密度增大, 减小液体 表面分子不对称的程度; 可使气体分子更多地溶于液体. 一般 来说, 压力增大, 表面张力降低. 当物质分散到接近分子大小的尺寸时, 分散度的影响显得重要
四表面张力及其影响因素 4.某些液体、固体的表面张力和液/液界面张力 T/K 物质 y/(10-3Nm-l T/K 物质 oy/10-3Nm-) 293 水液) 72.75 2000 W(固) 2900 293 乙醇液) 22.75 1673 Fe(固) 2150 293 苯(液) 28.88 1808 Fe(固) 1880 293 丙酮(液) 23.7 293 Hg(液) 485 293 正辛醇(液)/水 8.5 298 NaCI(固) 227 293 正辛酮(液) 27.5 298 KCI(固) 110 293 正己烷(液)/水 51.1 298 MgO(固) 1200 293 正己烷(液) 18.4 78 CaF,(固) 450 293 正辛烷(液)水 50.8 2.5 He(液) 0.308 293 正辛烷(液) 21.8 163 Xe液) 18.6
四.表面张力及其影响因素 4.某些液体、固体的表面张力和液 / 液界面张力 T/K 物质 g /(10-3 N·m-1) T/K 物质 g /(10-3 N·m-1) 293 水(液) 72.75 2000 W(固) 2900 293 乙醇(液) 22.75 1673 Fe(固) 2150 293 苯(液) 28.88 1808 Fe(固) 1880 293 丙酮(液) 23.7 293 Hg(液) 485 293 正辛醇(液)/水 8.5 298 NaCl(固) 227 293 正辛酮(液) 27.5 298 KCl(固) 110 293 正己烷(液)/水 51.1 298 MgO(固) 1200 293 正己烷(液) 18.4 78 CaF2(固) 450 293 正辛烷(液)/水 50.8 2.5 He(液) 0.308 293 正辛烷(液) 21.8 163 Xe(液) 18.6
四.界面张力及其影响因素 ·人脑 ·叶绿素 5.物质比表面越大,活性质点越多 。人脑总表面积约是猿脑10倍.爱因斯坦大脑面积较常人大得多. 叶绿素也具有较大比表面积,从而提高光合作用的效率. 固体催化剂的催化活性的评价指标之一是其比表面大小.纳米 活性氧化锌可作为隐型飞机的表面涂层. 国家的“比”海岸线越长,对增强经济活力越有利
四.界面张力及其影响因素 • 人 脑 • 叶绿素 5.物质比表面越大, 活性质点越多. • 人脑总表面积约是猿脑10倍. 爱因斯坦大脑面积较常人大得多. • 叶绿素也具有较大比表面积, 从而提高光合作用的效率. • 固体催化剂的催化活性的评价指标之一是其比表面大小. 纳米 活性氧化锌可作为隐型飞机的表面涂层. • 国家的“比”海岸线越长, 对增强经济活力越有利
第三节铺展与润湿 一铺展:少量液体在光滑固(或液)体表面展开出滩腊+坦 (液体则不互溶) 油 A.液体铺展:不互溶的溶液,一层在 油 油 水 另一层的表面形成的薄膜 W:内聚功,克服同种物 质间的作用力所作的功 Wa:黏附功,克服异种物 质间的作用力所作的功 S:铺展系数S=Wa-Wc>0铺展; 铺展系数_S湖水0水,气一0湖,气一0油,水 两液层因自发进行部分互溶成共轭溶液后铺展系数将会改 B体铺展: △G、=ol-G+G 铺展系数S=os一ol一G ·铺展过程(动画) 自发铺展的条件是△G、<0,S≥0. 14
14 第三节 铺展与润湿 A.液体铺展:不互溶的溶液,一层在 另一层的表面形成的薄膜. WC:内聚功,克服同种物 质间的作用力所作的功. Wa:黏附功,克服异种物 质间的作用力所作的功. S:铺展系数S=Wa-WC >0铺展; 铺展系数 S 油/水= σ水,气-σ油,气-σ油,水 两液层因自发进行部分互溶成共轭溶液后铺展系数将会改 变 油 油 油 水 一.铺展: 少量液体在光滑固(或液)体表面展开成薄膜的过程 (液体则不互溶). B.固体铺展: • 铺展过程(动画) Gs =σsl-σs +σl 铺展系数 S= σs-σsl-σl 自发铺展的条件是 Gs< 0, S 0
第三节铺展与润湿 二接触角与杨氏方程: 液-固界面的润湿现象和吸附现象 下图是一液滴位于固体上达平衡时的两种形态 气 气 6 液 os 液 街 0<90° 0>90° ·接触角0与各个界面张力 1接触角0:在气、液、固三相交界处,ol与G之间的夹角. 平衡时, 2.杨氏(T.Young)方程 cosO 0-0 15
15 第三节 铺展与润湿 二.接触角与杨氏方程: 液-固界面的润湿现象和吸附现象. 下图是一液滴位于固体上达平衡时的两种形态. σ s σ l σ sl 气 液 固 σ s σ l σ sl 气 液 固 < 90 > 90 • 接触角 与各个界面张力 1.接触角 : 在气、液、固三相交界处, σsl 与σl之间的夹角. 平衡时, σs =σsl +σl cos 2.杨氏(T. Young)方程: