溶液表面张力原理

溶液的表面张力，H2O，C2H5OH (AQ)，氯化钠(AQ)，溶液的表面吸附，溶液的表面张力不仅与温度和压力有关，还与溶液的类型和浓度有关。溶质对表面张力的影响，1。非表面活性物质无机盐，不挥发酸和碱，2。表面活性物质短链脂肪酸、醇、醛、3。表面活性剂：能明显降低水表面张力的两亲性有机化合物，能明显提高水表面张力的溶质，称为非表面活性物质。例如无机盐和不挥发的酸和碱。这些物质的离子具有水合作用，并倾向于将水分子拖入水中。表面上的非表面活性物质的浓度低于本体上的浓度。如果要增加单位表面积，功还必须包括克服静电引力所消耗的功，因此表面张力增加。表面活性物质溶液的表面张力随着浓度的增加而逐渐降低。低分子量极性有机物质，如醇类、醛类、酸类、酯类、胺类等。Traube规则：每次加入稀释的脂肪酸同系物水溶液，CH2的表面活性增加约3.2倍。西科斯基给出了表面张力和脂肪酸同系物溶液体积浓度之间的关系。0:溶剂的表面张力；溶液的表面张力；CB:溶液体积浓度；a、b:经验常数；同系物有相同的b，但不同的a，Szyszkowskiequation，表面活性剂：当浓度很小时，溶液的表面张力急剧下降，但当它下降到一定值时，它不再随浓度的增加而变化。长碳链(碳原子数大于8)的极性有机化合物。在结构上，表面活性物质是两亲分子，一端亲水(-oh，-cooh，-so3na等。)和另一端亲脂性(疏水性)(-r等。)。极端称为头组，非极端称为尾组。正是因为表面活性物质具有两亲性结构，所以极性端强烈地进入水相，而非极性端被水排斥并倾向于从水相逸出，因此它被排放到水面，集中在水面上并将疏水部分延伸到空气中。微观上，表面层的表面活性物质分子比水分子受到更小的向内拉力，即表面活性物质溶液的表面张力低于水的表面张力。溶液表面吸附：溶液表面层的组成与本体溶液不同，表面活性物质的表面浓度高于本体溶液，表面非表面活性物质的浓度低于本体溶液的现象。表面热力学基本关系式：表面集合式：吉布斯等温吸附式3，上标S为表面，设A为溶剂，B为溶质。通过比较上述两个公式，可以得出：溶液相由吉布斯-杜赫梅方程组成，当平衡时，表面上的吉布斯-杜赫梅方程，溶液中1摩尔溶剂A中所含溶质B的摩尔数，溶液中每单位面积表层中溶剂A中所含溶质B的摩尔数，每单位面积表层中所含溶质的实际摩尔数，被定义为：被称为(相对)表面过剩或表面吸附，物理意义为：每单位面积的表面层中的溶剂中所含溶质的量与相同量的溶剂中的溶液中所含溶质的量之差。在稀溶液中，吉布斯吸附等温线、讨论：表面活性物质，正吸附，非表面活性物质，负吸附。用吉布斯公式，用实验或经验公式求出 c之间的关系，然后求出(/c) t、p，再求出.应该被评估。溶液表面吸附，希什科夫经验公式：(表面活性物质)，代入吉布斯等温吸附方程，两亲分子在气液界面上的定向排列。根据实验，当水中脂肪酸的浓度达到一定值时，其在表层中的过量是一定值，这与体积浓度和其烃链的长度无关。此时，表面吸附已经达到饱和，且排列合理式中，L是雅芳伽德雷欧常数，G是表面过剩。当达到饱和吸附时，G可用作单位表面上溶质的量。根据这种方法，得到了醇分子的s=0.278 0.289 nm2和脂肪酸s=0.302 0.310 nm2，结果一般过大。这是因为当达到饱和吸附时，水分子仍在表层混合。从也可以计算出厚度:=m/m:溶质的摩尔质量。:溶质的密度；实验结果表明，当同系物的碳链增加1-CH2-时，增加0.130.15nm，与X射线分析结果一致。当两亲分子的疏水基团达到一定程度时，其在水中的溶解可以忽略不计，而铺展在水面上形成的单层称为不溶性表面膜。能够形成单层的物质包括含有极性基团的长链脂肪族化合物，例如-羟基、- COOH、-COO-、- NH3、-CN等，其碳原子范围为14至22，以及含有多于22个碳原子的长链分子，其具有强极性基团，例如-SO3-、-N (CH3) 3等。1.表面膜的形成。富兰克林1765年的实验。6.不溶表面活性剂薄膜)。2 2。表面压力。测量装置：朗缪尔薄膜天平。一般来说，=30 50 mN/m。如果膜厚约为2.5纳米，p=1.5107kPa千帕150大气压，定义为：3.不溶性膜的类型，a，气态膜，气液平衡区，液体膨胀膜，冷凝膜，a:成膜分子所占的平均面积，a=kt或a=nrta:二维空间中的nmol分子。表面压力。它是在二维空间中运动的粒子(即表面膜分子)和浮板碰撞的结果。NRT公式的一个重要应用是确定蛋白质的摩尔质量。生物膜众所周知，动物和植物细胞都有膜，膜能使细胞选择性地渗透物质，是细胞和环境之间进行物质交换的通道。生物膜由磷脂和蛋白质组成。磷脂是两性的，有两条疏水的烃链和亲水性的磷酸酯。嘿。5LB技术和LB薄膜。1935年，朗缪尔的学生和助手布洛杰特将单层转移到固体基底上，成功地制备了第一个单层堆积的多层膜。这就是我们所说的朗缪尔-布洛杰特电影。将气液界面单层转移到固体基底上的技术称为LB技术。嘿。Y型沉积(衬底-头-尾-头-头.)当衬底上升和下降时，它可以被悬挂起来。膜的层是亲水的和亲水的，疏水和疏水表面是接触的。这种形式是最常见的。z型沉积(衬底-头-尾-头-尾.)与X型胶片相反。基板上升时会被悬挂，但下降时不会。要求基底的表面是亲水的。X型沉积(衬底-尾-头-尾-头.)衬底在下降时仅悬挂单层，而在上升时不悬挂薄膜。其特征在于每层膜的疏水表面与相邻的亲水表面接触。基底的表面是疏水的。LB膜的类型、应用前景及无源器件应用：电子束刻蚀、润滑材料、分子线和二维导电膜、超薄绝缘膜、液晶器件(铁电液晶的表面取向)。LB膜的有源器件应用：光电转换膜(分子电池和分子开关)、电光转换膜(电致发光平板彩色显示器)、光致变色膜(高密度并行多信号记录材料)、非线性光