一、概念
(1)表面自由能:表面层分子比相同数量的内部分子有多余的自由能。
(2)表面张力:与表面平行,垂直作用于单位长度上的使用收缩的力。
二、与表面张力有关的几个公式
(1)弯曲表面的附加压力
界面现象化学习题课
(2)弯曲表面上的蒸气压
平面液的蒸气压
弯曲表面的蒸气压
液体密度
曲率半径
表面张力
液体摩尔质量
界面现象化学习题课
(3)接触角
θ>90° 不润湿
θ<90° 润湿
界面现象化学习题课
三、溶液的表面吸附
界面现象化学习题课
四、固体表面吸附
1、朗格缪尔吸附等温式:
Vm和V分别为饱和吸附和气体分压为p时的标准状态气体体积。
吸附平衡常数
2、BET吸附公式:
界面现象化学习题课
五、表面活性剂
(1)具有双亲不对称结构
(2)CMC
(3)特性界面的定向排列在体相形成束胶
(4)几种应用
界面现象化学习题课
计算题
1. ×10-2N·m-1,×103kg·m-3。× 10-2atm。求298K时半径为10-7的球形凹面上的水蒸气压为多少?
计算题
解:由题意知,298K时平面水的蒸汽压
且已知水的摩尔质量M=×10-2kg·mol-1,R=
将有关数据代入Kelvin方程:
得
解得
计算题
2. 298K时,乙醇的表面张力满足公式
式中c是乙醇的浓度, 、a、b为常数( 的单位为,c的单为)。
(1)求该溶液中乙醇的表面超量和浓度c的关系。
(2)当a=,b=。
计算题
解:(1)由
得代入Gibbs吸附公式得
(2)当a=,b=,c=,代入上式得
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