文档介绍：第十章 界面现象
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我们身边的界面现象
雨滴
露珠
曙光晚霞
碧海蓝天
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我们身边的界面现象
活性碳粉脱色;
硅胶吸水、塑料防水;
玻璃毛细管内水面上升、汞面下降;
牛奶、豆浆成乳状液而稳定存在;
肥皂、洗衣粉起泡去污;
水过冷而不结冰、液体过热而不沸腾;
溶液过饱和而不结晶;
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界面?
气
液
固
气—液界面
气—固界面液—液界面
液—固界面
固—固界面
(固体表面)
(液体表面)
界面的特殊性?
考虑界面效应的必要性?
界面即两相的接触面
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界面的特殊性
界面是系统中的特殊部分
界面层分子所处力场不对称
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在高度分散系统中界面效应不可忽视
例:水滴分散成微小水滴
表面积: cm2 m2
分为1018个
直径 10 nm
直径 1cm
相差106倍
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§ 界面张力
实验:金属丝移动dx 扩展皂膜,皂膜有上下两个面,因此:
F = ·2l
界面张力:引起液面收缩的单位长度上的力, ,单位:N·m-1。
1、界面张力
F
l
dx
肥皂膜
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表面功:
用外力 F 使皂膜面积增大dAs 时,需克服表面张力作可逆表面功:
F
l
dx
肥皂膜
:使液体增加单位表面时环境所需作的可逆功,
单位:J·m-2
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表面吉布斯函数:
恒温、恒压下的可逆非体积功等于系统的吉布斯函数变:
界面张力、单位面积的表面功、单位面积的表面吉布斯函数三者物理意义不同,但数值和量纲是等同的,单位均可化为 N·m-1
:恒温恒压下,增加单位表面时系统所增加的Gibbs函数。单位:J·m-2
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2、界面张力的性质
方向:
影响因素:
切线方向,使液面紧缩
物质的本性
接触相
温度
压力、分散度
一般随温度升高而减小。极限情况:T→Tc时, →0 。
分子间相互作用力越大, 越大
(金属) > (离子键) > (极性键) > (非极性键)
(水-汞) = 415 mN·m-1; (水-苯) = 35 mN·m-1
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