第16章界面现象和胶体分散体系

物理化学10/19/20241复旦大学化学系§16-1表面自由能和表面张力㈠表面自由能及其定义㈡表面张力§16-2弯曲液体的表面现象㈠弯曲液面的附加压力㈡附加压力与曲面的曲率半径和表面张力的关系㈢表面曲率与液体蒸气压的关系10/19/20242复旦大学化学系§16-3润湿和铺展㈠黏附功㈡接触角与润湿的关系§16-4表面相热力学㈠表面相和表面过剩量㈡吉布斯吸附方程式10/19/20243复旦大学化学系§16-5表面活性剂㈠表面活性剂的分类及其定向排列功能㈡表面活性剂的作用1．润湿作用2．乳化作用3．增溶作用4．发泡作用5．去污作用㈢表面活性剂的结构与其性能间的关系

10/19/20244复旦大学化学系§16-6胶体分散体系

㈠胶体体系的分类㈡胶体体系的不稳定性及其电化学性质1．电泳和电渗2．胶粒带电的原因3．胶粒的扩散双电层结构4．胶团的结构和溶胶的稳定性5．溶胶的聚沉10/19/20245复旦大学化学系§16-1表面自由能和表面张力

界面 比表面㈠表面自由能及其定义

表面功&表面能

㈡表面张力

表面张力(N·m-1)

10/19/20246复旦大学化学系§16-2弯曲液体的表面现象㈠弯曲液面的附加压力10/19/20247复旦大学化学系㈡附加压力与曲面的曲率半径和表面张力的关系杨-拉普拉斯（Young-Laplace）方程式附加压力与表面张力成正比，而与曲率半径成反比,即曲率半径越小，附加压力越大。对于球面，R=R1=R210/19/20248复旦大学化学系㈢表面曲率与液体蒸气压的关系开尔文方程液滴越小饱和蒸气压越大毛细孔越细，与液体成平衡的饱和蒸气压越小

10/19/20249复旦大学化学系§16-3润湿和铺展㈠黏附功润湿：液体和固体接触后体系吉布斯自由能降低(-DG)的现象黏附功(W黏)10/19/202410复旦大学化学系㈡接触角与润湿的关系杨（Young）方程接触角(q

)10/19/202411复旦大学化学系§16-4表面相热力学㈠表面相和表面过剩量10/19/202412复旦大学化学系㈡吉布斯吸附方程式10/19/202413复旦大学化学系§16-5表面活性剂㈠表面活性剂的分类及其定向排列功能

胶束 临界胶束浓度

10/19/202414复旦大学化学系㈡表面活性剂的作用1．润湿作用2．乳化作用亲憎平衡——HLB（Hydrophile-Lipophile-Balance）

3．增溶作用4．发泡作用5．去污作用㈢表面活性剂的结构与其性能间的关系10/19/202415复旦大学化学系§16-6胶体分散体系

㈠胶体体系的分类胶体：一种分散体系，即某种或某些物质以高度分散的形式分布在一均匀的连续介质中。

分散相粒子直径介于10~1000Å之间10/19/202416复旦大学化学系㈡胶体体系的不稳定性及其电化学性质1．电泳和电渗电泳:外电场作用下，分散相粒子在分散介质中的移动。电渗:外加电场作用下液体介质将向与所带电荷相反的电极移动。电泳和电渗都反映了带电的分散相在外电场作用下运动的性质，常称为动电现象

10/19/202417复旦大学化学系2．胶粒带电的原因3．胶粒的扩散双电层结构

动电电势(z)10/19/202418复旦大学化学系4．胶团的结构和溶胶的稳定性(1)溶胶中的颗粒都带有相同的电荷，具有静电斥力，因此不易聚结；(2)在胶团的扩散双电层中反离子是水化的，因而胶粒都被水化离子所包围，好象包了一层水膜，这层水膜能阻