为什么会产生液体过热现象？加入沸石为什么能消除过热现 …

1、胶体与界面化学作业:n1.请用本节课所学的知识解释几个与界面化学相关的问题n2.请从网上查询：本次课程所学知识在环境科学与研究中有那些应用?请举例说明。与界面化学相关的问题过热现象、水的自净为什么会产生液体过热现象？加为什么会产生液体过热现象？加入沸石为什么能消除过热现象？入沸石为什么能消除过热现象？n因为对液体加热因为对液体加热, ,沸腾时将有小气泡生成对沸腾时将有小气泡生成对于液体中的小气泡于液体中的小气泡, ,气泡壁的液面是凹面气泡壁的液面是凹面, ,曲曲率半径为负值率半径为负值, ,根据开尔文公式根据开尔文公式, ,水气泡中的水气泡中的液体饱和蒸汽压将小于平面液体的饱和蒸汽液体饱和蒸汽

2、压将小于平面液体的饱和蒸汽压压, ,而且气泡越小而且气泡越小, ,蒸汽压也越低蒸汽压也越低. .n在沸点时，水平液面的饱和蒸汽压等于外压在沸点时，水平液面的饱和蒸汽压等于外压沸腾时形成的气泡需经过从无到有、从小到沸腾时形成的气泡需经过从无到有、从小到大的过程，而最初形成的半径极小的气泡其大的过程，而最初形成的半径极小的气泡其蒸汽压远小于外压，所以，小气泡开始难以蒸汽压远小于外压，所以，小气泡开始难以形成，致使液体不易沸腾而形成过热液体形成，致使液体不易沸腾而形成过热液体, ,容易发生暴沸容易发生暴沸. .n如果在加热时如果在加热时, ,先在液体中加入沸石先在液体中加入沸石, ,由于沸由于沸石是

3、多孔硅酸盐石是多孔硅酸盐, ,内孔中储有气体内孔中储有气体, ,加热时这加热时这些气体就成为新相的些气体就成为新相的”种子种子”, ,因而绕过了因而绕过了产生极微小气泡的阶段产生极微小气泡的阶段, ,使液体的过热程度使液体的过热程度大大地降低了大大地降低了. . 明矾为什么能净水明矾为什么能净水【1 1】 泥沙胶体粒子带的是负电荷，由于每一个泥沙胶粒泥沙胶体粒子带的是负电荷，由于每一个泥沙胶粒带的电荷都是一样的。当两个胶粒彼此靠近时，静电斥带的电荷都是一样的。当两个胶粒彼此靠近时，静电斥力总是使它们分开，它们没有机会结成较大的粒子沉淀力总是使它们分开，它们没有机会结成较大的粒子沉淀下来。明矾是

4、由硫酸钾和硫酸铝混合组成的复盐。明矾下来。明矾是由硫酸钾和硫酸铝混合组成的复盐。明矾一碰到水，就会发生化学变化。一碰到水，就会发生化学变化。 硫酸铝和水起化学变化后生成白色絮状的沉淀硫酸铝和水起化学变化后生成白色絮状的沉淀氢氧化铝。这种氢氧化铝，也是一种胶体粒子氢氧化铝。这种氢氧化铝，也是一种胶体粒子, ,也带有也带有电荷。所不同的是，氢氧化铝胶粒带正电电荷。所不同的是，氢氧化铝胶粒带正电, ,它一碰上带它一碰上带负电的泥沙胶粒，彼此就中和了。失去了电荷的肢粒，负电的泥沙胶粒，彼此就中和了。失去了电荷的肢粒，很快就会聚结在一起，粒子越结越很快就会聚结在一起，粒子越结越 大，终于沉入水底。这样，

5、水就大，终于沉入水底。这样，水就 变得清澈干净了。变得清澈干净了。 胶体化学在环境科学中的应用 新工艺新方法新工艺新方法 超滤、洗脱技术超滤、洗脱技术 n(Micellar - enhanced Ultra2filtration ,简称MEUF) 是一种新的水处理技术,主要用于去除水中的微量有机物和金属离子,它实质是一种将表面活性剂和超滤膜结合起来的新技术。原理:n 当投入水中的表面活性剂浓度超过表面活性剂的临界胶束浓度时,剩余的表面活性剂分子将在溶液内聚集,形成疏水基向内、亲水基向外的聚集体,即胶团。n 如果水中溶解了其它化学机构和性质与表面活性剂分子的疏水基相似有机物,根据相似相溶原理,这

6、种有机物将溶解于胶团中或有机物与表面活性剂的亲水基能形成氢健,有机物也会从水相转移到胶团n 中,当它们通过超滤膜时,则携带有机物的胶团因不能透过膜而被截留,水和少量表面活性剂单体及未形成胶团的有机物能自由透过膜,从而实现绝大部分有机物和水的有效分离。这门技术国内还没有深入的报道,国外也还处于研究阶段。【2】 应用表面活性剂洗脱污染土壤中的多 氯联苯（PCBs）【3】n表面活性剂都是由亲水疏油的极性基团和疏水亲油表面活性剂都是由亲水疏油的极性基团和疏水亲油的非极性基团组成，这两部分分别处于表面活性剂的非极性基团组成，这两部分分别处于表面活性剂分子的两端。因此表面活性剂分子结构的特征是一分子的两端

7、。因此表面活性剂分子结构的特征是一种既亲油又亲水的两亲分子。种既亲油又亲水的两亲分子。n表面活性剂修复土壤的效率与表面活性剂本身的物表面活性剂修复土壤的效率与表面活性剂本身的物理化学性质（如表面张力，亲水理化学性质（如表面张力，亲水/ /亲油平衡值，临界亲油平衡值，临界胶束质量浓度等），土壤的物理化学性质及其对有胶束质量浓度等），土壤的物理化学性质及其对有机物和表面活性剂的机物和表面活性剂的吸附作用吸附作用等有关。等有关。n在质量浓度较低时，表面活性剂以单体形式存在，在质量浓度较低时，表面活性剂以单体形式存在，这些单体会聚集在液这些单体会聚集在液- -固界面，能够减小液固界面，能够减小液- -

8、固界面固界面能；当表面活性剂质量浓度增加到一定程度时，这能；当表面活性剂质量浓度增加到一定程度时，这些单体就会形成胶束。该质量浓度被称为些单体就会形成胶束。该质量浓度被称为临界胶束临界胶束质量浓度质量浓度。 表面活性剂对于含PCBs 土壤洗脱的增强效果主要包含下面几方面的机理：n第一，由于表面活性剂减小了液-固之间的表面张力，因此可以将阻塞在土壤孔隙中的油类物质分散并通过溶液本身将其洗脱出来；n第二，当质量浓度增加到临界胶束质量浓度以上时，表面活性剂在溶剂中会形成胶束，胶束的内部具有憎水性，而外部则具有亲水性，因此PCBs 的憎水性使得其很容易分配到胶核内核，从而使得PCBs 在表面活性剂溶液中的溶解度大大提