第八章 表面现象(1).ppt
第八章 表面现象,序8-1 表面热化学8-2 微小颗粒的表面特性8-3 弯曲液面的附加压力8-4 润湿现象8-5 吸附现象,8-3 弯曲液面下的附加压力,8-3-1 附加压力Ps及Laplace方程,-Laplace方程,8-3-2 毛细现象,900,h0,毛细管中的液面低于水平面。例如：,毛细管法是测量表面张力的方法之一，该法为最古老的一种方法，若使用得当，仍是最精确的一种。测量表面张力的其他方法：气泡最大压力法；环法（界面张力仪）；,生活中的毛细现象,1.煤油灯灯芯吸油2.毛巾吸水3.锄地保墒,大雨过后，通过锄地保持土壤水分。,解释,思考题1,思考题2,答案,思考题3,思考题4,思考题5,思考题8,例2,例3,解,解,例4,解,8-4 润湿现象,8-4-1 润湿及其量度,润湿定义,液体滴到固体上，有的容易铺展开，习惯上称该固体能被液体润湿；相反，有的不容易铺展开，称该固体不能被液体润湿。能被液体润湿的固体称亲液性固体，如亲水的有-玻璃、石英；不能被液体润湿的固体称疏液性固体，如疏水的有-石蜡、硫磺、叶子、石墨。,润湿的量度：润湿角（接触角）,在g、l、s三相交界处，g-l界面与l-s界面之间（包含液体）的夹角。,润湿与不润湿决定于液、固本性。,-Thomas Yong 方程,三相平衡时：,（1）润湿与否取决于sg和sl二者的相对大小；（2）润湿程度大小取决于三个。,讨论：（1）润湿，900，G0。结论：二者均自发。,8-4-3 润湿的应用,例1 炼钢生产中，Fe液与耐火材料之间的 润湿性直接影响到炉衬寿命；,例2 在金属浇铸时，熔融金属对沙型的润湿性有一定的要求；,8-5 吸附现象,8-5-1 一般叙述8-5-2 固-气吸附8-5-3 固-液吸附8-5-4 溶液表面层吸附,8-5 吸附现象,8-5-1 一般叙述,凡能使表面分子受力状况趋于均衡的物质，都有一种被表面分子吸引的自发趋势。能使其他物质向自身表面聚集的现象叫吸附。习惯上把被吸附的物质叫吸附质；吸附其他物质的物质叫吸附剂。被吸附的物质继续渗入到体相称吸收。吸附+吸收=吸着（吸收和反应属体相效应，本章不讨论）,吸附类型,吸附物质：固体吸附、溶液吸附；吸附力：物理吸附、化学吸附。,吸附量：表征吸附能力的大小,吸附平衡时，单位量吸附剂（g、kg、m2）吸附吸附质（g、mol、m3）的数量。,8-5-2 固-气吸附,固体表面缺陷示意图,生产生活中经常遇到：,活性炭吸附气体：防毒面具、冰箱除味剂；钢铁材料吸附氢气：氢脆；分子筛：气体分离、干燥等；固体催化剂。,例,固-气吸附的一般规律,2.气体性质与吸附的关系 凡临界温度越高的气体越易被吸附。临界温度：气体能被液化的最高的温度,1.存在着吸附平衡,g,g.M,例：防毒面具工作原理,3.大多数情况下，吸附放热,4.T的影响,0,原因：,气体分子聚集，像液化,或：,T升高，a减少。,原因：,（1）升温不利于放热反应,（2）分子热运动加强,5.物理吸附与化学吸附明显不同,6.等温吸附规律,三种吸附曲线,几种吸附等温线,三种典型的吸附等温式,（1）Freundlich吸附等温式,（1909年）,实例,（2）Langmuir吸附等温式,（1916年）,推导,基本假设：（1）气体吸附为单分子层吸附；只有空白表面才有吸附能力。,基本假设,（2）已被吸附的气体分子间无作用力；即：被吸附的气体分子要逃逸表面不受周围分子的影响。（3）固体表面是均匀的；各处表面特性相同，吸附能力相同。,设某温度下固体表面已被覆盖面积分数为，空白面积分数为1-,平衡时：,讨论,曲线直化,示意图,曲线直化,例,解,解,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,
