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3-3物理化学下册课件-天津大学编写-第四版.ppt

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三种润湿过程的比较 将 代入 内容小结 1.物理吸附与化学吸附 2.Freundlich等温式 3.Langmuir吸附等温式—单分子层吸附理论 4.接触角与杨氏方程 5.沾湿、浸湿与铺展 1.固体自溶液中吸附的特点 作用力:在界面层固体与溶质之间作用力 固体与溶剂之间作用力 在溶液中溶质与溶剂之间作用力 吸附速率:比气体吸附速率要慢得多 吸附量: 固体自溶液中的吸附 2.稀溶液中的吸附    吸附线的类型有三种:单分子层吸附;指数型吸附;多分子层吸附. 在稀溶液的吸附,可以Langmuir吸附等温式表示:   当浓度稍大但溶质的吸附未达饱和时,可用Freundlich公式表示: S型吸附等温线可用BET公式表示 由溶质分子的截面积可估算吸附剂的比表面积: (a)活性炭(非极性吸附剂)自水中吸附脂肪酸 (b)硅胶(极性吸附剂)自苯中吸附脂肪酸 (2)溶质在溶剂中溶解度的影响 溶解度越小越易被吸附 3.影响溶液中吸附的因素   (1)吸附剂、溶质和溶剂极性的影响    极性吸附剂容易从非极性溶剂中吸附极性物质;   非极性吸附剂容易从极性溶剂中吸附非极性物质。 (Traube规则) (3)温度对吸附量的影响 (4)吸附剂的表面状态和孔结构对吸附量的影响 4.自浓溶液中的吸附   因为吸附剂即吸附溶质又吸附溶剂,所以固体在浓溶液中的吸附较为复杂,表现为如图10.4.3(P180)的情况。 正吸附:表面浓度大于体相浓度 负吸附:表面浓度小于体相浓度 §10.5 溶液表面 The Surface of solutions A:NaCl、Na2SO4、KOH、NH4Cl、KNO3等无机盐类,以及蔗糖、甘露醇等多羟基有机物 B:醇、醛、酮、羧酸、酯等有机物 C:肥皂、8碳以上直链有机酸的碱金属盐、高碳直链烷基硫酸盐和苯磺酸盐等——表面活性剂 1.溶液表面的吸附现象 溶质在溶液表面层浓度与体相浓度不同的现象,称为溶液表面的吸附 ?* ? §10.5 溶液表面 The Surface of solutions Γ—在单位面积的表面层中所含溶质的物质的量与同量溶剂在本体中所溶质的物质的量的差值,称溶质的表面吸附量或表面过剩。 2.表面过剩与Gibbs吸附等温式 正吸附 负吸附 ?* ? c— 溶质在本体中的平衡浓度(或活度)。 Gibbs公式的验证 (1)鼓泡法: (2)切层法:(NcBain) 切层厚度:0.1mm, 误差:10% (3)放射性同 位素示踪法: (Salley,Dxon) 测量厚度:0.006mm 3 .表面活性剂在吸附层的定向排列和吸附量 Γ Γ∞ c 应用: 由Γ ∞求每个被吸附的表面活性物质分子的横截面 吸附趋于饱和时可用Langmuir 吸附等温式来表示吸附量与浓度的关系。 例:19℃时丁酸水溶液的表面张力可表示为: 试计算(1)c =0.200mol/dm3时Γ (2)bc1时的Γ∞ ,并计算丁酸分子所占面积 4. 表面活性剂 凡是能够使体系的表面状态发生明显变化的物质,都应称之为表面活性剂 (1)表面活性剂的结构和分类 结构: 对于脂肪酸钠盐来说,含碳原子数在8~20之间, 才有明显的活性剂特征. 表面活性剂的分类 1.离子型 2.非离子型 阳离子型 阴离子型 两性型 表面活性剂 阴离子表面活性剂 RCOONa 羧酸盐 R-OSO3Na 硫酸酯盐 R-SO3Na 磺酸盐 R-OPO3Na2 磷酸酯盐 阳离子表面活性剂 R-NH2·HCl 伯胺盐 CH3 | R-N-HCl 仲胺盐 | H CH3 | R-N-HCl 叔胺盐 | CH3 CH3 | R-N+-CH3Cl- 季胺盐 | CH3 两性表面活性剂 R-NHCH2-CH2COOH 氨基酸型 CH3 | R-N+-CH2COO- 甜菜碱型 | CH3 R-(C6H4)-O(C2H4O)nH 烷基酚聚氧乙烯醚 非离子表面活性剂 R2N-(C2H4O)nH 聚氧乙烯烷基胺 R-CONH(C2H4O)nH 聚氧乙烯烷基酰胺 R-COOCH2(CHOH)3H 多元醇型 R-O-(CH2CH2O)nH 脂肪醇聚氧乙烯醚 (2) 表面活性剂的临界胶束浓度(CMC) 临界胶束浓度简称CMC (critical micelle concentration) 表面活性剂在水中随着浓度增大,表面上聚集的活性剂分子形成定向排列的紧密单分子层,多余的
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