界面和胶体化学分析PPT课件.pptx

2007年度诺贝尔化学奖
德国科学家格哈德-埃特尔
表彰他在“固体表面化学过程”研究中做的贡献
一 表面现象
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人工降雨原理
有机蒸馏时要加沸石防止暴沸的原理
除地保墒原理
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表面和界面(surface and interface)
界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区，若其中一相为气体，这种界面通常称为表面。
常见的界面有：气-液界面，气-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。
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严格讲表面应是液体或固体与其饱和蒸气之间的界面，但习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。
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由于表面上的分子和体相内分子处境不同 (下图是 g-l 表面分子受力情况示意图)，则液体表面层分子受到一个指向液体内部的拉力。
若要扩展液体表面, 则需把液体内部分子拉到表面上, 此时要克服体相内分子的引力而作功—称为表面功。
1. 表面Gibbs自由能
§ 表面Gibbs自由能和表面张力
因此，在没有其它功存在时, 任何液体都有自动缩小表面的趋势。
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在温度、压力、组成恒定时, 扩展表面所做的功与增加的表面积dA成正比：
根据热力学原理, 在恒温恒压可逆条件下:
式中σ称为表面Gibbs自由能. 意义：是指在温度、压力和组成一定的条件下, 可逆地增加单位表面时所引起系统的Gibbs自由能的增量。
单位 J·m-2.
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2. 表面张力
物理意义: 在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长度切线的表面紧缩力。
σ的单位: J·m-2= (N·m)·m-2= N·m-1 为力的量纲, 故也称为表面张力.
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