物理化学七.ppt

;分散相;类型; 3、胶体四大特征：（同溶液相比较） ①聚结不稳定性（热不稳自发聚沉）②多相不均匀性（一相分散于另一相，有相界面）③高分散性（颗粒大小及胶团量不相同）④结构组成不确定性（受添加剂或添加物影响） （真溶液：热稳，均相物系，组成，结构，分子量恒定） 4、胶体化学研究内容：表面现象，分散物系及高分子溶液 5、表面：物体处于真空或与本身饱和蒸气达平衡的面。 6、界面：物体与空气或其他物体相接触的面（存在于两相之间几个nm厚度薄层） 7、表面现象（Surface phenomenon）：凡物质处于凝聚状态时，其界面上发生的一切物理化学现象。（包括s-g,s-l,l-g,s-s,l-l等统称表面）严格讲为界面现象，如：毛细现象，润湿作用，液体过热，蒸气过饱和，吸附作用等统称界面现象(Interface phenomenon)。;ξ7—1 表面张力(Surface tension) 1、分散度与比表面 （1）分散度：物质的粉碎程度,分散度越大,颗粒越细,越多,表面积 越大,分散度与表面积关系用比表面表示。 （2）比表面（Specific surface area,用AS 表示）(So)：物质总表面积 A（m2）与该物质总体积V（m3）的比值。 ;;ξ7—2润湿现象（Wetting phenomenon） 1、润湿：凡是液滴在固体表面上铺展成一薄层时叫润湿,否则为不 不润湿。用润湿（接触）角θ或润湿热来衡量。 2、润湿角与杨氏方程 (1)润湿角(θ):固液界面水平线与过三相点O的气液界面的切线间 夹角θ叫润湿角。如右图 (2)杨氏方程:当水滴在固体表面铺展平衡时呈一定形状 讨论：①当θ=0°即分子=分母时，完全润湿（cosθ=1） ②当θ90°即分子分母时,1cosθ0能润湿（不完全润湿） ③当θ90°即分子小于0时，不润湿（液滴呈球形） ④当θ≥180°时，完全不润湿。;ξ7—3 弯曲液面的附加压力与毛细现象;3、毛细管现象(Capillary phenomenon)(简称毛细现象,为△P的应用 之一)：当毛细管插入润湿性液体水中时，管内液面呈凹面, △P背向 液面，使液体受到向上提升力而沿管内壁上升,当液柱产生的静压 力ρgh=△P时达平衡停止移动；反之，当毛细管插入非润湿性液体 汞中时产生管内凸液面，因△P向下,使管内液面下降至ρgh=△P 达平衡时停止，此为毛细现象。;ξ7—4 亚稳状态与新相生成 1、蒸气压与表面曲率关系—开尔文方程（Kelvin’s equations） (1)公式： Pr、Po为液滴为曲面或平面的饱和蒸气压,单位为Pa,σ为液体表面张力N/m, M 为液体摩尔质量㎏/mol,ρ为液体密度㎏/m3，r为球形液滴半径或曲率半径m， T为绝对温度K，R为8.314J/K·mol，θ为润湿角，r′为毛细管半径m。 (2)讨论： ①当液面为凸面时， ，液滴越小，饱和蒸气压越大，蒸发容易凝结难，凉干湿衣服就是此道理。当液滴很小时，Pr很大，气相呈过饱和状态，如洁净空气中，水气即使凝结成微小液滴，但由于Pr很大，很快气化，不易再凝结和凝聚，若此时在空气中掺入尘埃，给过饱和水气和微小滴液提供凝结中心，使 r↑Pr↓便于凝结,当Pr=P0时凝结, 由小聚大,降雨,此为人工降雨的道理。 ②当液面为凹面时， ，凝结容易蒸发难。;3、亚稳定状态和新相的生成 （1）过饱和蒸气（应当凝结而未凝结的蒸气称过饱和蒸气） （2）过热液体 （应当沸腾而不沸腾的液体称为过热液体） （3）过冷液体 （应当凝固而未凝固的液体称过冷液体） （4）过饱和溶液（应当有晶体析出而未能析出晶体的溶液称过饱 和溶液）;ξ7—5溶液表面上的吸附（Adsorption in surface of solution） 1、溶液表面张力及表面活性物质 (1)溶液表面张力：σ随溶质种类和浓度不 同各异。如图所示： (2)表面活性物质（表面活性剂）：能显著 降低水的表面张力的物质。 (3)表面惰性物质：能显著提高水的表面张力的物质，。 (4)吸附：溶质在某相内及表面同样薄层中浓度不同的现象,叫吸附。 分为 (5)吸附量Γ：单位表面层与相内部同样薄层中溶质的量（以物质 的量表示）之差。 (6)饱和吸附量 ：吸附物质有效排满固体表面时的吸附量 叫饱和吸附量。;2、Gibbs吸附公式：（1878年用热力学导出）;ξ7—6乳状液与泡沫（删）ξ7—7气体