华东理工大学《物理化学》课件15.9 表面活性剂、兰缪尔吸附等温式（新）

1.表面活性剂,亲油基,亲水基,15.9表面活性剂和表面膜,表面活性剂添加少量即能显著降低水气界面和水油界面的界面张力的表面活性物质。,CH3CH2CH2CH2CH2COO-Na+,亲水基,亲油基,表面活性剂分类,2.胶束和临界胶束浓度,胶束和界面单分子膜,临界胶束浓度表面活性剂形成球状胶束的最低浓度。,增溶作用,通过测定表面活性浓度逐渐增大的过程中溶液的某些物理性质的变化，这些性质在CMC附近会发生一个比较明显的变化，由此可以测定CMC。,3.表面活性物质与润湿作用,亲液性固体能被液体润湿的固体。憎液性固体不能被液体润湿的固体。,固体的润湿性能,铺展润湿过程,4.不溶性单分子膜,（1）-As关系,（2）LB膜,（3）双层膜和囊泡,X膜,Y膜,Z膜,尺度/,（4）膜的表面结构,18-Ar-18,2Br-1的LB膜的AFM图象,对应于图左中直线的高度分布，尺度是nm,1.吸附与吸附量,吸附剂具有吸附作用的固体物质吸附质被吸附的物质,吸附现象,吉布斯单位界面吸附量,气固吸附,15.10固体表面上的吸附作用,覆盖率,液固吸附,要小心区别与。,2.吸附量随温度、压力的变化,氨在炭上的吸附等温线,氨在炭上的吸附等量线,氨在炭上的吸附等压线,吸附等温线的类型,五种类型的吸附等温线,I,II,III,IV,V,气体混合物的吸附等温线,25下乙烷-丙烷混合物在炭黑上的吸附等温线,吸附焓,吸附作用通常是放热的,吸附热的绝对值随吸附量增大而减小。adsHm用克-克方程计算。,3.吸附迟滞现象,脱附曲线与吸附曲线不重合的现象。,He在TiO2表面的吸附焓,N2在硅铝裂化催化剂上的吸附与脱附,4.物理吸附与化学吸附,物理吸附和化学吸附可以相继或同时发生,CO在铂上的吸附等压线,1.实验方法,15.11气固吸附的实验、半经验和理论方法,(a)容量法(b)重量法测定气体或蒸气吸附的装置简图,2.半经验模型,(1)弗罗因德利希经验式,(2)兰缪尔吸附等温式,兰缪尔吸附模型要点固体表面力场不饱和，可吸附气体分子或溶质分子吸附层是单分子层；固体表面是均匀的；吸附的分子间无相互作用。,例：在273.15K时测定吸附质CHCl3(g)在活性炭上的吸附作用。当CHCl3(g)的平衡压力为13.375kPa及吸附达饱和时，每克活性炭吸附CHCl3(g)的量分别为82.5cm3(STP)和93.8cm3(STP)。设该吸附服从兰缪尔吸附等温式，试求：(1)兰缪尔吸附等温式中的吸附系数b；(2)CHCl3(g)的平衡压力为6.667kPa时的吸附量G(STP)。(3)如何用作图法检验此吸附是否确属兰缪尔吸附。,解：(1),解：(2),例：在273.15K时测定吸附质CHCl3(g)在活性炭上的吸附作用。当CHCl3(g)的平衡压力为13.375kPa及吸附达饱和时，每克活性炭吸附CHCl3(g)的量分别为82.5cm3(STP)和93.8cm3(STP)。设该吸附服从兰缪尔吸附等温式，试求：(1)兰缪尔吸附等温式中的吸附系数b；(2)CHCl3(g)的平衡压力为6.667kPa时的吸附量G(STP)。(3)如何用作图法检验此吸附是否确属兰缪尔吸附。,解：(3),以1/G对1/p或以p/G对p作图若得直线，则吸附确属兰缪尔吸附，否则，不是兰缪尔吸附。,例：在273.15K时测定吸附质CHCl3(g)在活性炭上的吸附作用。当CHCl3(g)的平衡压力为13.375kPa及吸附达饱和时，每克活性炭吸附CHCl3(g)的量分别为82.5cm3(STP)和93.8cm3(STP)。设该吸附服从兰缪尔吸附等温式，试求：(1)兰缪尔吸附等温式中的吸附系数b；(2)CHCl3(g)的平衡压力为6.667kPa时的吸附量G(STP)。(3)如何用作图法检验此吸附是否确属兰缪尔吸附。,(4)BET吸附等温式,(3)弗鲁姆金-斯鲁金吸附等温式,(5)毛细管模型,多孔物质孔径分布,(6)对五种类型吸附等温线的解释,孔径分布的差异；毛细管凝结,(7)理想吸附溶液模型,将吸附层中的混合物按理想溶液处理,3.理论方法,15.15多相催化