厦门大学化学化工学院：《物理化学》课程电子教案（PPT教学课件）界面与胶体化学基础（前言、表面吉布斯自由能和表面张力）

界面与胶体化学基础 界面与胶体 化学基础 2021-2-22

2021-2-22 界面与胶体化学基础 界面与胶体 化学基础

前言 界面现象是自然界普遍存在的现象。胶体指的是具有很大比 表面的分散体系。对胶体和界面现象的研究是物理化学基本 原理的拓展和应用。从历史角度看,界面化学是胶体化学的 个最重要的分支,两者间关系密切。而随着科学的发展, 现今界面化学已独立成一门科学,有关“界面现象”或“胶 体与 界面现象”的专著在国内外已有多种版本 本课程主要介绍与界面现象有关的物理化学原理及应用。它 包括各种相界面和表面活性剂的相关特性,界面上的各种物 理化学作用,实验的和理论的研究方法及其重要应用。对于 准备考研的同学,还应将其作为物理化学课程的一部分

前言 界面现象是自然界普遍存在的现象。胶体指的是具有很大比 表面的分散体系。对胶体和界面现象的研究是物理化学基本 原理的拓展和应用。从历史角度看，界面化学是胶体化学的 一个最重要的分支，两者间关系密切。而随着科学的发展， 现今界面化学已独立成一门科学，有关“界面现象”或“胶 体与 界面现象”的专著在国内外已有多种版本。 本课程主要介绍与界面现象有关的物理化学原理及应用。它 包括各种相界面和表面活性剂的相关特性，界面上的各种物 理化学作用，实验的和理论的研究方法及其重要应用。对于 准备考研的同学，还应将其作为物理化学课程的一部分

前言 界面化学是一门既古老又年轻的科学,它是研究界面的物理 化学规律及体相与表相的相互影响关系的一门学科。历史上 对界面现象的研究是从力学开始的,早在十九世纪初就形成 了界面张力的概念。而最早提出界面张力概念的是 T Young, 他在1805年指出,体系中两个相接触的均匀流体,从力学的 观点看就象是被一张无限薄的弹性膜所分开,界面张力则存 在于这一弹性膜中。杨还将界面张力概念推广应用于有固体 的体系,导出了联系气一液、固液、固—气界面张力与接 触角关系的杨氏方程

前言 界面化学是一门既古老又年轻的科学，它是研究界面的物理 化学规律及体相与表相的相互影响关系的一门学科。历史上 对界面现象的研究是从力学开始的，早在十九世纪初就形成 了界面张力的概念。而最早提出界面张力概念的是T.Young， 他在1805年指出，体系中两个相接触的均匀流体，从力学的 观点看就象是被一张无限薄的弹性膜所分开，界面张力则存 在于这一弹性膜中。杨还将界面张力概念推广应用于有固体 的体系，导出了联系气—液、固—液、固—气界面张力与接 触角关系的杨氏方程

前 1806年,拉普拉斯(PS, Laplace)导出了弯曲液面两边附加 压力与界面张力和曲率半径的关系可用该公式解释毛细管现 象。1869年普里(A, Dare)研究了润湿和黏附现象,将黏 附功与界面张力联系起来。界面热力学的奠基人吉布斯 ( Gibbs)在1878年提出了界面相厚度为零的吉布斯界面模型, 他还导出了联系吸附量和界面张力随体相浓度变化的普遍关 系式即著名的吉布斯吸附等温式。1859年,开尔文( Kelvin) 将界面扩展时伴随的热效应与界面张力随温度的变化联系起 来。后来,他又导出蒸汽压随界面曲率的变化的方程即著名 的开尔文方程

前言 1806年，拉普拉斯（P.S.Laplace）导出了弯曲液面两边附加 压力与界面张力和曲率半径的关系.可用该公式解释毛细管现 象。1869年普里（A.Dapre）研究了润湿和黏附 现象，将黏 附功与界面张力联系起来。界面热力学的奠基人吉布斯 （Gibbs）在1878年提出了界面相厚度为零的吉布斯界面模型， 他还导出了联系吸附量和界面张力随体相浓度变化的普遍关 系式即著名的吉布斯吸附等温式。1859年，开尔文（Kelvin） 将界面扩展时伴随的热效应与界面张力随温度的变化联系起 来。后来，他又导出蒸汽压随界面曲率的变化的方程即著名 的开尔文方程

前 在1913-1942年期间,美国科学家 Langmuir在界面科学领域 做 出了杰出的贡献,特别是对吸附、单分子膜的研究尤为突出。 他于1932年获诺贝尔奖,被誉为界面化学的开拓者。 界面化学的统计力学研究是从范德华开始的。1893年,范德 华认识到在界面层中密度实际上是连续变化的。他应用了局部 自由能密度的概念,结合范德华方程,并引入半经验修正,从 理论上研究了决定于分子间力的状态方程参数与界面张力间的 关系。50年代以后,界面现象的统计力学研究经过勃夫 (FBuf)、寇克伍德( Kirkwood)、哈拉西玛( Harasima) 等的研究工作,取得了实质性的进展

前言 在1913—1942年期间，美国科学家Langmuir在界面科学领域 做 出了杰出的贡献，特别是对吸附、单分子膜的研究尤为突出。 他于1932年获诺贝尔奖，被誉为界面化学的开拓者。 界面化学的统计力学研究是从范德华开始的。1893年，范德 华认识到在界面层中密度实际上是连续变化的。他应用了局部 自由能密度的概念，结合范德华方程，并引入半经验修正，从 理论上研究了决定于分子间力的状态方程参数与界面张力间的 关系。50年代以后，界面现象的统计力学研究经过勃夫 （F.Buff）、寇克伍德（Kirkwood）、哈拉西玛（Harasima） 等的研究工作，取得了实质性的进展