界面化学PPT讲稿.ppt

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1、界面化学第1页，共13页，编辑于2022年，星期日纯液体表面的热力学纯液体表面的热力学（1）弯曲液面的附加压力）弯曲液面的附加压力Laplace方程（球型弯曲液面）附加压力 p 总是指向球面的球心（或曲面的曲心)。（2）弯曲液面的饱和蒸气压）弯曲液面的饱和蒸气压Kelvein方程（“+”球形液滴或毛细管中的凸液面；“-”毛细管中的凹液面）第2页，共13页，编辑于2022年，星期日（3）液体对固体的润湿作用）液体对固体的润湿作用沾附润湿浸渍润湿铺展润湿固体液体Ga,w(s/l)(s/g)+(l/g)固体液体Gd,w(s/l)(s/g)固体液体Gs,w(s/l)+(l/g)(s/g)第3页，共13

2、页，编辑于2022年，星期日（4）润湿角及毛细管现象）润湿角及毛细管现象P(l/g)(s/l)(s/g)ONMO习惯上 90不润湿；=0完全润湿；=180完全不润湿；第4页，共13页，编辑于2022年，星期日hrR液体表面张力；B液体体积质量；g重力加速度。第5页，共13页，编辑于2022年，星期日亚稳状态亚稳状态蒸气的过饱和现象蒸气的过饱和现象定温下，当蒸气分压超过该温度下的饱 和蒸气压，而蒸气仍不凝结的现象。液体的过热现象液体的过热现象定压下，当液体的温度高于该压力下的沸 点，而液体仍不沸腾的现象。溶液的过饱和现象溶液的过饱和现象定温、定压下，当溶液中溶质的浓度 已超过该温度、压力下的溶质

3、的溶解 度，而溶质仍不析出的现象。液体的过冷现象液体的过冷现象定压下，当液体的温度已低于该压力下 液体的凝固点，而液体仍不凝固的现象。第6页，共13页，编辑于2022年，星期日溶液界面的热力学溶液界面的热力学（1）溶液的表面张力）溶液的表面张力 溶液的表面张力与浓度的关系c水中加无机酸、碱、盐等。水中加有机酸、醇、酯、醚、酮等。水中加入肥皂、合成洗涤剂等。第7页，共13页，编辑于2022年，星期日（2）表面活性剂及其结构特征）表面活性剂及其结构特征把能显著降低液体表面张力的物质称为该液体的表面活性剂。表面活性剂。表面活性剂定义：表面活性剂定义：一般水的表面活性剂都是由亲水性的极性基团（亲水基）

4、和憎水性的非极性基团（亲油基）两部分构成。油酸表面活性剂的结构特征COO-CH3(CH2)7=CH(CH2)7H+表面活性剂结构：表面活性剂结构：第8页，共13页，编辑于2022年，星期日表面过剩物质的量表面过剩物质的量吉布斯方程吉布斯方程第9页，共13页，编辑于2022年，星期日界面层的动力学界面层的动力学固体表面上的吸附作用多相催化反应动力学物理吸附与化学吸附物理吸附与化学吸附 物理吸附 化学吸附 吸附力分子间力化学键力吸附分子力多分子层或单分子层单分子层吸附温度低高吸附热小大吸附速率快慢吸附选择性无有第10页，共13页，编辑于2022年，星期日Langmur吸附定温式吸附定温式(i)反应

5、物由体相扩散到催化剂固体表面；(ii)反应物在催化剂表面上被吸附；(iii)反应物进行表面化学反应；(iv)产物从催化剂表面脱附；(v)产物扩散离开催化剂表面。多相催化反应基本步骤：多相催化反应基本步骤：第11页，共13页，编辑于2022年，星期日多相催化反应机理：多相催化反应机理：（1）L-H机理：假设表面反应是吸附在表面上的分子或原子之间进行的反应。例如，对表面双分子反应，机理为：(*催化剂表面活性中心)第12页，共13页，编辑于2022年，星期日（2）R-E机理 假设表面反应在化学吸附的原子或分子与气相(或物理吸附)的分子间进行，对双分子反应，机理为：对单分子反应，机理为：第13页，共13页，编辑于2022年，星期日