文档介绍：2017-1-11 ?上一内容?下一内容?回主目录?返回界面与胶体化学基础 2017-1-11 ?上一内容?下一内容?回主目录?返回前言前言界面现象是自然界普遍存在的现象。胶体指的是具有很大比表面的分散体系。对胶体和界面现象的研究是物理化学基本原理的拓展和应用。从历史角度看,界面化学是胶体化学的一个最重要的分支,两者间关系密切。而随着科学的发展, 现今界面化学已独立成一门科学,有关“界面现象”或“胶体与界面现象”的专著在国内外已有多种版本。本课程主要介绍与界面现象有关的物理化学原理及应用。它包括各种相界面和表面活性剂的相关特性,界面上的各种物理化学作用,实验的和理论的研究方法及其重要应用。对于准备考研的同学,还应将其作为物理化学课程的一部分。 2017-1-11 ?上一内容?下一内容?回主目录?返回前言前言界面化学是一门既古老又年轻的科学,它是研究界面的物理化学规律及体相与表相的相互影响关系的一门学科。历史上对界面现象的研究是从力学开始的,早在十九世纪初就形成了界面张力的概念。而最早提出界面张力概念的是 , 他在 1805 年指出,体系中两个相接触的均匀流体,从力学的观点看就象是被一张无限薄的弹性膜所分开,界面张力则存在于这一弹性膜中。杨还将界面张力概念推广应用于有固体的体系,导出了联系气—液、固—液、固—气界面张力与接触角关系的杨氏方程。 2017-1-11 ?上一内容?下一内容?回主目录?返回前言前言 1806 年,拉普拉斯( )。 1869 年普里( )研究了润湿和黏附现象,将黏附功与界面张力联系起来。界面热力学的奠基人吉布斯( Gibbs )在1878 年提出了界面相厚度为零的吉布斯界面模型, 他还导出了联系吸附量和界面张力随体相浓度变化的普遍关系式即著名的吉布斯吸附等温式。 1859 年,开尔文( Kelvin ) 将界面扩展时伴随的热效应与界面张力随温度的变化联系起来。后来,他又导出蒸汽压随界面曲率的变化的方程即著名的开尔文方程。 2017-1-11 ?上一内容?下一内容?回主目录?返回前言前言在1913 —1942 年期间,美国科学家 Langmuir 在界面科学领域做出了杰出的贡献,特别是对吸附、单分子膜的研究尤为突出。他于 1932 年获诺贝尔奖,被誉为界面化学的开拓者。界面化学的统计力学研究是从范德华开始的。 1893 年,范德华认识到在界面层中密度实际上是连续变化的。他应用了局部自由能密度的概念,结合范德华方程,并引入半经验修正,从理论上研究了决定于分子间力的状态方程参数与界面张力间的关系。 50年代以后,界面现象的统计力学研究经过勃夫( )、寇克伍德( Kirkwood )、哈拉西玛( Harasima ) 等的研究工作,取得了实质性的进展。 2017-1-11 ?上一内容?下一内容?回主目录?返回前言前言同界面化学一样,胶体化学也是一门古老而又年轻的科学。有史以前,我们的祖先就会制造陶器;汉朝已能利用纤维造纸;后汉时又发明了墨;其他像做豆腐、面食以及药物的制剂等等在我国都有悠久的历史,这些成品及其制作过程都与胶体化学密切相关。 1809 年,俄国化学家 Scheele 发现了土粒的电泳现象; 1829 年英国植物学家 Brown 观察到花粉的布朗运动。次后,许多人相继制备了各种溶胶,并研究了它们的性质。胶体化学作为一门学科来说,它的历史比较一致的看法是从 1861 年开始的,创始人是英国科学家 Thomas Graham , 他系统研究过许多物质的扩散速度,并首先提出晶体和胶体( colloid )的概念,制定了许多名词用来形容他所发现的 2017-1-11 ?上一内容?下一内容?回主目录?返回前言前言事实。现今我们所用的一些名词,如溶胶( sol )、凝胶( gel )、胶溶( peptization )、渗析( dialysis )、离浆( syneresis )都是 Graham 提出的。尽管在这一时期积累了大量的经验和知识,但胶体化学真正为人们所重视并获得较大的发展是从 1903 年开始的。这时 Zsigmondy (德)发明了超显微镜,肯定了溶胶的一个根本问题——体系的多相性,从而明确了胶体化学是界面化学。 1907 年,德国化学家 Ostwald 创办了第一个胶体化学的专门刊物——《胶体化学和工业杂志》,因而许多人把这一年视为胶体化学正式成为一门独立学科的一年。接着 Freundlich 和 Zsigmondy 先后出版了他们的名著《毛细管化学》( 1909 )和《胶体化学》( 1902 )。近几十年来, 2017-1-11 ?上一内容?下一内