雁北师范学院化学系：《物理化学》课程教学课件（PPT电子教案）第九章 界面和胶体化学

Ar第九章界面和胶体化学 物理化学电子教案 士士 §92溶液的界表)面吸附 1.溶液的表面张力与浓度的关系 纯液体的表面张力为一常数。 溶液的表面张力随溶质的性质和浓度不同而 异,一般分为三种情况: (D无机盐、不挥发性的酸 碱(KNO3H2SO4NaOH)溶液 随浓度增大表面张力增大,这 Ⅱ 工工 中些物质的离子较多地集中在溶 液内部,增加了对表面层分子 Ⅲ 的吸引,使表面张力增大 溶液的表面张力与浓度的关系 上页

第九章 界面和胶体化学 物理化学电子教案 §9.2 溶液的界(表)面吸附 1. 溶液的表面张力与浓度的关系 纯液体的表面张力为一常数。 溶液的表面张力随溶质的性质和浓度不同而 异, 一般分为三种情况： (I) 无机盐、不挥发性的酸 碱 (KNO3 H2SO4 NaOH) 溶液, 随浓度增大表面张力增大, 这 些物质的离子较多地集中在溶 液内部, 增加了对表面层分子 的吸引, 使表面张力增大

Ar第九章界面和胶体化学 物理化学电子教案 士士 I)有机物醇、醛、酸、酯溶液,随浓度增大 表面张力减小,这类物质较多地集中在表面层中 (ID)大分子有机物洗衣粉(ROSO3Na)、肥皂 液,在稀溶液中,随浓度增大表面张力急剧下降,随 后不随浓度变化(有时出现最低点,是杂质原因)。 通常把Ⅱ、Ⅲ类物质称为表面活性物质一能把 表面张力降低.但习惯上把那些能把表面张力显著 降低的物质(8个碳原子以上的碳链)称为表面活性 剂. 上页

第九章 界面和胶体化学 物理化学电子教案 (II) 有机物醇、醛、酸、酯溶液, 随浓度增大 表面张力减小, 这类物质较多地集中在表面层中. (III) 大分子有机物洗衣粉(ROSO3·Na)、肥皂 液, 在稀溶液中, 随浓度增大表面张力急剧下降, 随 后不随浓度变化(有时出现最低点, 是杂质原因)。 通常把Ⅱ、Ⅲ 类物质称为表面活性物质—能把 表面张力降低. 但习惯上把那些能把表面张力显著 降低的物质(8个碳原子以上的碳链) 称为表面活性 剂

Ar第九章界面和胶体化学 物理化学电子教案 士士 2.溶液表面 Gibbs吸附公式 溶质在表面层和溶液体相内浓度不同的现象称 为液的表面吸附. 如果溶质的加入能引起溶剂的表面张力降低, 则溶质在表面层的浓度大于它在溶液本体的浓度 此时为正吸附;反之为负附。 Gibbs从热力学角度给出了表面吸附量与浓度 的定量关系: y 2 RT、oa2r a2为溶质的活度:()是表面张力随溶液浓度的 变化率。 上页

第九章 界面和胶体化学 物理化学电子教案 2. 溶液表面Gibbs吸附公式 溶质在表面层和溶液体相内浓度不同的现象称 为溶液的表面吸附. 如果溶质的加入能引起溶剂的表面张力降低， 则溶质在表面层的浓度大于它在溶液本体的浓度， 此时为正吸附；反之为负吸附。 Gibbs从热力学角度给出了表面吸附量与浓度 的定量关系： T RT a a Γ           = − 2 2 2  a2 为溶质的活度； 是表面张力随溶液浓度的 变化率。 T a           2 

Ar第九章界面和胶体化学 物理化学电子教案 A2n2为溶质的表面超量即表面层中溶质的量相 对本体溶液超出的量.单位:molm2 利)“0发生吸敢表面函性物 质属于此情况) 若 ay aa >0,F2<0,发生负吸附(非表面活性 物质属于此情况). 求表面吸附量Ⅰ2时,先从实验测得不同浓度 中溶液的表面张力,作?c曲线,然后求得各浓度c 时的Q),再利用Gi公式计算表面吸附量 上页

第九章 界面和胶体化学 物理化学电子教案 Γ2 为溶质的表面超量. 即表面层中溶质的量相 对本体溶液超出的量. 单位: mol·m-2 . 若 0 , Γ2 > 0, 发生正吸附(表面活性物 2            T a  质属于此情况). 若 0 , Γ2 < 0, 发生负吸附(非表面活性 2            T a  物质属于此情况). 求表面吸附量Γ2 时, 先从实验测得不同浓度 溶液的表面张力, 作γ- c曲线, 然后求得各浓度c T a           2  时的 , 再利用 Gibbs公式计算表面吸附量

Ar第九章界面和胶体化学 物理化学电子教案 3.表面活性剂的基本性质 表面活性剂的结构 表面活性剂不对称两亲结构特征: 憎水基团+亲水基团 如:CH3(CH2)n—COO CH3 (CH2)-SO3 由于表面活性剂不对称两亲结构特征,使亲水 伸入水中,憎水基易从水中逃逸,从而积聚在水 面上,使空气和水的接触面减少而降低溶液的表面 能,使系统趋于稳定. 上页

第九章 界面和胶体化学 物理化学电子教案 3. 表面活性剂的基本性质 表面活性剂的结构 表面活性剂不对称两亲结构特征: − CH3 (CH2 )n — COO− 3 2 n SO3 CH (CH ) — 由于表面活性剂不对称两亲结构特征, 使亲水 基伸入水中, 憎水基易从水中逃逸, 从而积聚在水 面上, 使空气和水的接触面减少而降低溶液的表面 能, 使系统趋于稳定. 憎水基团 + 亲水基团 如: