第13章 表面化学.ppt

1、第13章表面化学，表面现象，水滴为什么不是正方形而是圆形的，表面现象，为什么它们能浮在水面上，水为什么在毛细管中上升，界面是由相之间的连接形成的物理区域，界面阶段是准三维区域，宽度是无限的，厚度大致是多个分子的先导，系统特性是体上常数，表面拓扑是系统特性连续变化的一个过渡区域S-g，l-g接口被认为是表面，在很多文献中，表面、表面化学这两个不同的界面也被广泛接受。表面化学与其他学科的关系、表面化学、生命科学(生物膜和膜模拟化学)、能源科学(第三次生产、煤的液化、化学电力)、材料科学(超细材料、材料的表面改性)、信息科学(LB膜、微型电子设备)、接口Young是接口张力概念1806P。S.Lap

2、lase表面张力和曲率半径关系1878Gibbs表面吸附等温方程、表面和界面化学是物理化学的传统研究领域，但随着电子光谱、扫描隧道显微镜等新实验技术的出现，表面、界面效应和粒度效应的知识呈指数积累，提出了在分子水平进行基础研究的要求。目前，该领域的研究成为催化剂、电化学、胶体化学的前沿，与生命科学、材料科学、环境科学、膜技术及医学密切相关，是这些相关学科需要研究和解决的核心课题之一。日志，Applicasseurfaceseneceelsevier(nl)eprogressnsurfacecisenceelsevier(nl)esurfaceandcoties这种应力不均匀性是表面现象的微观原

3、因。因此液体的表面积倾向于自发收缩。说明液滴以球体的形式存在的原因，表面自由能(SurfaceFreeEnergy)，增加液体表面积的过程是克服液体分子的魅力，将液体分子转移到表面的过程，需要环境对系统进行工作。以可逆转的方式做最小的事称为表面工。从吉布斯自由能的性质可以看出，在恒温恒压下，这个表面操作等于系统吉布斯自由能变化量的反数。公式表明，考虑表面上贡献的多相系统是除温度、压力、构成等因素外，影响表面图系统热力学函数的重要变量。表面自由能(surfacefreenergy)，表面化学基本热力学关系：表面自由能(surfacefreenergy)，热力学基本关系表明表面自由能：1。狭窄的定

4、义：系统温度、压力、配置保持不变、单位面积增加、系统石膏自由能的变化、2。广义定义：保持系统的相应变量相同，单位表面积增加，系统热力学函数的变化，表面自由能(SurfaceFreeEnergy)，通过一定温度和一定压力下系统表面积增加的基本关系可以看出，该过程不会自动进行。我们可以利用这个结论进行过程方向判断。例如：胶体系统中存在许多直径小于100nm的固体小颗粒，整个系统高液界面表面很大，固体颗粒聚集时会发生凝聚现象，从表面化学的角度来看，此时表面积减少，自由能减少，说明聚集过程自动进行，胶体系统从热力学的角度来看不稳定。，基本关系的讨论，表面自由能(SurfaceFreeEnergy)，2

5、 .麦克斯韦关系，对表面化学的麦克斯韦关系同样成立，反映了系统熵变化表面积的关系，从系统表面张力随压力变化的关系，表面张力，表面现象的微观原因，我们还可以得出表面上分子密度低于液体分子，因此表面上分子之间有很大吸引力的结论。从宏观角度来看，液体表面有绷紧的液膜，膜在任何地方存在的力是表面张力，表面张力的存在是针能浮在水面上的原因，表面张力(surface tension)，两相界面指向垂直于表面的单位段，表面绷紧的方向，并有与表面相切的张力。注意：表面张力是作用于单位长度段的力，nm-1注意表面张力的原因和表面张力的表达之间的区别，作用于单位边界线的这种力称为表面张力，用g表示，单位为Nm-1

6、。关于表面张力、表面张力的知识思维图的现象，对于表面自由能和表面张力，我们从“能量”和“力”的角度引出了两个不同的概念。事实上，这两个概念是密切相关的。一，二都是一样的。表面自由能的尺寸、表面张力尺寸、表面自由能与表面张力相同，两个或两个值相同。肥皂膜保持张力平衡：(肥皂膜有两个曲面)，计算为曲面自由能：w=自由能a=自由能2 ldx，2。通过表面张力计算。很明显：4。影响纯物质的，(1)物质本身的特性(极性液体大于非极性液体，固体大于液体)，(2)与其他相物质相关，/(Nm-1)水- n-庚烷0.0502苯0.0350汞0.415，(3)与温度相关，绝对多种液体Tp Cd，Fe，Cu合金和一些硅酸盐液体，T。如果dp=0，dnB=0，则DG=-sdtdda，总微分特性，如果温度恒定，则扩展从单位曲面吸出的热量(TdS/dA)0，因此(/t) a，p，n0，TdS，(4)与压力的关系，类似地，我们在：等温线等压条件下，增加液体的表面积，体积几乎不变，即(v/a) t，p，n0，因此，不考虑气体相受压力影响(/t)但是随着