文档介绍：复****胶体化学与界面化学的相关性◆胶体的基本特性: 特有的分散程度、多相性、聚结不稳定性◆研究物质的界面特性——界面化学表面张力、表面能、表面现象及其应用等◆研究一群质点所构成的分散体系的性质——胶体化学动力性质、电性质、光学性、流变性质及其应用;胶体的聚结与稳定性等第二章界(表)面现象 Fundamentals of interface(surface) chemistry 第二章界(表)面现象 Fundamentals of interface(surface) chemistry GL 两相界面处的分子具有特殊的性质比表面 0 0m AA V AA 总总或??A 总:体系的总表面积, V:体系的体积 m :体系的质量一、什麽是界(表)面化学对具有巨大表面积的分散体系,界面分子的特殊性对体系性质的巨大影响不能忽略界面化学: 在分子(原子)尺度上研究界面上的物理和化学过程的科学液体-气体固体-气体表面( surface) 液体-液体液体-固体固体-固体界面( interface) 二、表面化学与其他学科的联系表面化学生命科学(生物膜及膜模拟化学) 能源科学(三次采油、煤的液化、化学电源) 材料科学(超细材料、材料的表面改型) 信息科学( LB 膜,微电子器件) 三、界面化学的发展和现状 1805 T . Young 提出界面张力概念 1806 . Laplase 表面张力与曲率半径关系 1878 Gibbs 表面吸附方程 1916 Langmuir 固体吸附等温方程式表面与界面化学虽是物理化学的传统研究领域,但由于电子能谱、扫描隧道显微镜等新的实验技术的出现,使得表面、界面效应及粒子尺寸效应的知识呈指数上升式的积累,提出了在分子水平上进行基础研究的要求。当前涉及这一领域的研究已成为催化、电化学、胶体化学的前沿课题,并与生命科学、材料科学、环境科学、膜技术及医药学密切相关,是这些相关学科要研究和解决的核心课题之一。 比表面 Gibbs 函数和表面张力 Gibbs function of specific surface and surface tension 比表面 Gibbs 函数和表面张力 Gibbs function of specific surface and surface tension GL 、分子和内部的原子分子是一样的吗? 表面的原子、分子和内部的原子分子是一样的吗? 表面分子分子受到的作用力不对称,有一边的力场没表面分子分子受到的作用力不对称,有一边的力场没有得到满足。表面所以会有与内部不同的性质,原因在与有得到满足。表面所以会有与内部不同的性质,原因在与此。此。一杯水水空气一杯花生油花生油水碳 2.( 比)表面 Gibbs 函数 Gibbs function of specific surface 在等温等压的条件下,可逆地增加单位表(界)面积所做的功,称为表(界)面功。 w dA ??=- 表面dG ? n p, T,)A G(????γ:在等温等压且体系所含物质的量不变的条件下,增加单位表(界)面积所引起体系 Gibbs 函数的增--(比)表(界)面 Gibbs 函数 dG = -SdT+Vdp+ Σμ Bdn B-δw’?????? dA dn Vdp SdT dG BB??δw’= - γdA dA dn pdV SdT d dA dn Vdp TdS dH dA dn pdV TdS dU BB BB BB???????????????????????表面热力学基本关系式)( )( )( )(,, ,, ,, ,,npT nVT npS nVSA G A A H A U?????????????????比表面内能比表面 Gibbs 函数比表面 Helmholtz 函数比表面焓比表面能γ:单位表面积表面层的分子比体系内部同样数量的分子所高出的能量值。