山东理工大家前言SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY自然界中物质有不同的聚集状态,相与相之间的接触面称为界面(interface),界面上存在界面现象。气-液界面气液固气-固界面界面现象液一液界面固-液界面固-固界面习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面界面并不是两相接触的几何面,它有一定的厚度(一般约几个分子厚),故有时又将界面称为“界面相
2 自然界中物质有不同的聚集状态,相与相之间的接触面称 为界面(interface),界面上存在界面现象。 气 液 固 界面现象 气‒液界面 气‒固界面 液‒液界面 固‒液界面 固‒固界面 习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。 前 言 界面并不是两相接触的几何面,它有一定的厚度(一般约 几个分子厚),故有时又将界面称为“界面相” 。 2
山东理工大家前言SHANDONGUNIVERSITY OFTECHNOLOGY气-液界面H,0Hg气-固界面液一固界面玻璃板
3 前 言 玻璃板 气-液界面 液-固界面 气-固界面 3
山东理工大家前言SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY界面是两相的过渡区,其结构和性质与β相邻两侧的体相都不相同。0S在高度分散的系统中,界面的特殊性不α容忽视。界面相示意图例如,水滴分散成微小水滴。分为1018个表面积是原来的106倍直径:1cm直径:10nm表面积:3.1416cm2表面积:314.16m2对于一定量的物质,分散程度越高,其表面积就越大,表面效应就越明显
4 界面相示意图 界面是两相的过渡区,其结构和性质与 相邻两侧的体相都不相同。 例如,水滴分散成微小水滴。 分为1018个 直径:10 nm 表面积:314.16 m2 直径:1 cm 表面积:3.1416 cm2 表面积是原来的106倍 对于一定量的物质,分散程度越高,其表面积就越 大,表面效应就越明显。 在高度分散的系统中,界面的特殊性不 容忽视。 前 言 4
山东理工大家前言SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY,其定义为物质的分散度可用比表面积a.来表示,a,=A/mA:物质的表面积,m:物质的质量;单位为m2kg-10。 一些多孔固体如多孔硅胶、分子筛、活性炭等,也具有很大的比表面积(300一3000m2口g-1),常应用于吸附、催化等领域。我们身边的界面现象:在界面现象这一章中,将应用物理化学的基本原理,对界面的特殊性质及现象进行讨论和分析
5 物质的分散度可用比表面积as来表示,其定义为 as = As /m As:物质的表面积,m:物质的质量;单位为m2 kg –1 。 前 言 一些多孔固体如多孔硅胶、分子筛、活性炭等,也具 有很大的比表面积(300—3000 m2 g –1 ),常应用于吸 附、催化等领域。 我们身边的界面现象: 在界面现象这一章中,将 应用物理化学的基本原理,对 界面的特殊性质及现象进行讨 论和分析。 5
山东理工大家界面张力$10.1SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY界面现象的本质:界面层分子与内部分子相比所处的环境不同体相内部分子所受四周邻近相同分子的作用力是对称的各个方向的力彼此抵销但是处在界面层的分子,一方面受到体相内相同物质分子的作用,另一方面受到性质不同的另一相中物质分子的作用,其作用力未必能相互抵销,因此,界面层会显示出一些独特的性质。对于单组分系统,这种特性主要来自于同一物质在不同相中的密度不同;对于多组分系统,则特性来自于界面层的组成与任一体相的组成均不相同
6 §10.1 界面张力 对于单组分系统,这种特性主要来自于同一物质在不同相中 的密度不同;对于多组分系统,则特性来自于界面层的组成 与任一体相的组成均不相同。 界面层分子与内部分子相比所处的环境不同 体相内部分子所受四周邻近相同分子的作用力是对称的, 各个方向的力彼此抵销; 但是处在界面层的分子,一方面受到体相内相同物质分 子的作用,另一方面受到性质不同的另一相中物质分子 的作用,其作用力未必能相互抵销,因此,界面层会显 示出一些独特的性质。 界面现象的本质: 6