界面現(xiàn)象武漢理工

1、第十章第十章 界面現(xiàn)象界面現(xiàn)象Interface Phenomenon物理化學(xué)物理化學(xué)(8h) 學(xué)習(xí)要求：學(xué)習(xí)要求：理解界面張力的定義、物理意義及測(cè)定方法；理解界面張力的定義、物理意義及測(cè)定方法； 掌握掌握Laplace方程和方程和Kelvin方程及其應(yīng)用；方程及其應(yīng)用； 亞穩(wěn)狀態(tài)及新相生成的熱力學(xué)；亞穩(wěn)狀態(tài)及新相生成的熱力學(xué)； 固體表面的吸附重點(diǎn)掌握固體表面的吸附重點(diǎn)掌握Langmuir單分子層吸附等單分子層吸附等溫式；溫式；掌握接觸角與潤(rùn)濕作用，掌握接觸角與潤(rùn)濕作用，Young方程及其應(yīng)用；方程及其應(yīng)用； 掌握界面吸附、表面過(guò)剩、掌握界面吸附、表面過(guò)剩、Gibbs吸附等溫方程吸附等溫方程及

2、及其應(yīng)用；其應(yīng)用； 了解表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征及應(yīng)用。了解表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征及應(yīng)用。P10.1 界面張力界面張力P10.2 彎曲表面下的附加壓力及其后果彎曲表面下的附加壓力及其后果P10.3 固體表面固體表面P10.4 液液-固界面固界面P10.5 溶液表面溶液表面第十章 界面現(xiàn)象P引言引言 物理化學(xué)電子教案第十章引引 言言 界面 (interface) 是指兩相的接觸面。一般常把與氣體接觸的界面稱為表面(surface)。界面并不是兩相接觸的幾何面，故有時(shí)又將界面稱為界面相。 嚴(yán)格講表面應(yīng)是液體和固體與其飽和蒸氣之間的界面，但習(xí)慣上把液體或固體與空氣的界面稱為液體或固體的表面。常見(jiàn)的界面有常

3、見(jiàn)的界面有：1.氣氣-液界面液界面2.2.氣氣- -固界面固界面3.3.液液- -液界面液界面4.4.液液- -固界面固界面5.5.固固- -固界面固界面 如： 多孔硅膠的比表面積可達(dá)300700m2g-1,活性炭10002000 m2g-1。 比表面積通常用來(lái)表示物質(zhì)分散的程度，有兩種常用的表示方法：一種是單位質(zhì)量的固體所具有的表面積；另一種是單位體積固體所具有的表面積。即：式中，m和V分別為固體的質(zhì)量和體積，A為其表面積。ssVV/ /aAmaAV或或10.1 10.1 界面張力界面張力1.液體的表面張力、表面功及表面吉布斯函數(shù) 表面層分子與內(nèi)部分子相比，它們所處的力場(chǎng)不同： 在液體內(nèi)部分

4、子所受四周鄰近相同分子的作用力是球形對(duì)稱的，各個(gè)方向的力彼此抵銷； 但是處在表面層的分子，則處于力場(chǎng)不對(duì)稱的環(huán)境中。液體內(nèi)部分子對(duì)表面層中分子的吸引力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于液面上蒸氣分子對(duì)它的吸引力，使表面層中分子恒受到指向液體內(nèi)部的拉力。 在兩相（特別是氣-液）界面上，處處存在著一種張力，它可看成是引起液體表面收縮的單位長(zhǎng)度上的力，指向液體方向并與表面相切。 把作用于單位邊界線上的這種力稱為表面張力，用g 表示，單位是Nm-1。表面張力表面張力(surface tension)： 最簡(jiǎn)單的例子是液體及其蒸氣組成的表面。2Flg l是滑動(dòng)邊的長(zhǎng)度，因膜有兩個(gè)面，所以邊界總長(zhǎng)度為2l， 就是作用于單位邊界上

5、的表面張力。g2Flg 在溫度、壓力不變的條件下，為使液體增加單位表面時(shí)環(huán)境所需要對(duì)體系作的可逆功，稱為表面功。用公式表示為：sdWAg 式中為比例系數(shù)，它在數(shù)值上等于當(dāng)T，p及組成恒定的條件下，增加單位表面積時(shí)所必須對(duì)體系做的可逆非膨脹功。表面功：表面功：表面自由能：表面自由能：,s()T pGAg 保持溫度、壓力和組成不變，每增加單位表面積時(shí)，Gibbs自由能的增加值稱為表面Gibbs自由能，或簡(jiǎn)稱表面自由能或表面能，用符號(hào) 表示，單位為Jm-2。g表面張力、單位面積的表面功、單位面積的表面吉表面張力、單位面積的表面功、單位面積的表面吉布斯函數(shù)的數(shù)值和量綱是等同的。布斯函數(shù)的數(shù)值和量綱是等

6、同的。 考慮了表面功，熱力學(xué)基本公式中應(yīng)相應(yīng)增加 dAs一項(xiàng)，即：gBBBBBBBBBBBBddddddddddddddddSSSSUT Sp VAdnHT SV pAdnAS Tp VAdnGS TV pAdngggggggg B, ,s()S V nUAgB, ,s()S P nHAB, ,s()T V nAAB, ,s()T P nGA2.熱力學(xué)公式sddGAg積分得ssGAgssiiiGAg當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)有多個(gè)界面，則有 可見(jiàn)，總界面吉布斯函數(shù)減少是很多界面現(xiàn)象產(chǎn)生的熱力學(xué)原因。在恒溫恒壓、各相中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變時(shí)，3.界面張力及其影響因素（1）界面張力與物質(zhì)的本性有關(guān) 不同的物質(zhì)，分子

7、之間的作用力不同，對(duì)界面上的分子影響不同。（2）溫度對(duì)界面張力的影響 同一種物質(zhì)的界面張力 因溫度不同而異，當(dāng)溫度升高時(shí)物質(zhì)的體積膨脹，分子間的距離增加，分子之間的相互作用減弱，所以界面張力一般隨溫度的升高而減小。（3）壓力及其他因素對(duì)表面張力的影響 一般是使表面張力下降。 10.2 10.2 彎曲液面的附加壓力及其后果彎曲液面的附加壓力及其后果1.彎曲液面的附加壓力拉普拉斯方程把彎曲液面內(nèi)外的壓力差稱為附加壓力。 由于凸上每點(diǎn)兩邊的表面張力都與液面周界相切，大小相等，但不在同一平面上，所以會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向下的合力。以凸面為例ppp外內(nèi) 1805年Young-Laplace導(dǎo)出了附加壓力與曲率半徑

8、之間的關(guān)系式： 根據(jù)數(shù)學(xué)上規(guī)定，凸面的曲率半徑r取正值，凹面的曲率半徑r取負(fù)值。所以，凸面的附加壓力指向液體，凹面的附加壓力指向氣體，即附加壓力總是指向球面的球心。對(duì)球面：2prg g 拉普拉斯方程拉普拉斯方程(Laplace equation)1.曲率半徑 r1與毛細(xì)管半徑 r 的關(guān)系： r1 = r/cos q2.p=2g/r1=(rl - rg) gh如果曲面為球面，則r1=r。因rlrg所以： p=2g/r1=rlgh一般式：2g cosq/r=rgh附加壓力的應(yīng)用毛細(xì)現(xiàn)象r1rqh最大氣泡法測(cè)表面張力最大氣泡法測(cè)表面張力2.微小液滴的飽和蒸氣壓開(kāi)爾文公式mm(l)(g) GG mml

9、glg(l)(g)ddTTGGpppp 對(duì)小液滴與蒸汽的平衡，設(shè)氣體為理想氣體。mlmg(l)d(g)dVpVpgdlnRTplgl,0g,0mlg(l)ddlnppppVpRTpg0mllg,0(l)()lnpVppRTp0llsppp2rg22ggrmg (l) ln()rpVMRTprr這就是Kelvin公式，式中為密度，M 為摩爾質(zhì)量。3.亞穩(wěn)狀態(tài)及新相的生成（1）過(guò)飽和蒸氣：按照相平衡條件，應(yīng)當(dāng)凝結(jié)而未凝結(jié)的蒸氣。新生成的極微小的液滴（新相）的蒸氣壓大于平液面上的蒸氣壓。mg02 (l)2 ln()pVMRTpRRggrpCOO液液A0t產(chǎn)生蒸氣過(guò)飽和現(xiàn)象示意圖0p氣氣p附附h產(chǎn)生蒸

10、汽過(guò)飽和現(xiàn)象示意圖（2）過(guò)熱液體按照相平衡條件，應(yīng)當(dāng)沸騰而不沸騰的液體稱為過(guò)熱液體。（3）過(guò)冷液體應(yīng)當(dāng)凝固而未凝固的液體稱為過(guò)冷液體。例如：純凈的水，有時(shí)可冷卻到零下40攝氏度而不結(jié)冰。pCOOAAftftt產(chǎn)生過(guò)冷液體示意圖（4）過(guò)飽和溶液 一定溫度下，溶液濃度已經(jīng)超過(guò)了飽和濃度，而仍未析出晶體的溶液稱為過(guò)飽和溶液。分散度對(duì)溶解度的影響pCOOAAt0tC濃溶液濃溶液稀溶液稀溶液10.3 10.3 固體表面固體表面 固體表面上的原子或分子與液體一樣，表面層分子受力是不對(duì)稱的，而且不同于液體表面分子即固體表面分子幾乎是不可以移動(dòng)的。 固體表面是不均勻的，即使從宏觀上看似乎很光滑，但從原子水平上

11、看是凹凸不平的。 但固體可以從表面的外部空間吸引氣體分子到表面，以減小表面分子受力不對(duì)稱的程度，降低表面張力及表面吉布斯函數(shù)。 在相界面上某種物質(zhì)的濃度不同于體相濃度的現(xiàn)象稱為吸附(adsorbance) )。具有吸附能力的固體物質(zhì)稱為吸附劑(adsorbent)，被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)(adsorbate)。 常用的吸附劑有：硅膠、分子篩、活性炭等。 固體表面會(huì)自發(fā)地將氣體富集到其表面，使氣體在固體表面的濃度（或密度）不同于氣相中的濃度（或密度）。1.物理吸附與化學(xué)吸附 物理吸附時(shí)，吸附劑與吸附質(zhì)之間以范德華引力相互作用；而化學(xué)吸附時(shí)，吸附劑與吸附質(zhì)分間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以化學(xué)鍵相結(jié)合。物理吸附

12、與化學(xué)吸附物理吸附與化學(xué)吸附物理吸附1.吸附力是范德華引力，一般比較弱。2.吸附熱較小，接近于氣體的液化熱，一般在幾個(gè) kJ/mol以下。3.吸附無(wú)選擇性，任何固體可以吸附任何氣體。4.吸附穩(wěn)定性不高，吸附與解吸速率都很快。5.吸附可以是單分子層的，但也可以是多分子層的。 總之，物理吸附僅僅是一種物理作用，沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移，沒(méi)有化學(xué)鍵的生成與破壞，也沒(méi)有原子重排等?；瘜W(xué)吸附1.吸附力是化學(xué)鍵力，一般較強(qiáng)。2.吸附熱較高，接近于化學(xué)反應(yīng)熱，一般在40kJ/mol 以上。3.吸附有選擇性。4.吸附很穩(wěn)定，一旦吸附，就不易解吸。5.吸附是單分子層的。 總之，化學(xué)吸附相當(dāng)與吸附劑表面分子與吸附質(zhì)分子發(fā)生了

13、化學(xué)反應(yīng)，在紅外、紫外-可見(jiàn)光譜中會(huì)出現(xiàn)新的特征吸收帶。2.等溫吸附a3-1/ mgVV m單位：吸附量的大小，一般用單位質(zhì)量吸附劑所吸附氣體的物理的量來(lái)表示(1)單位質(zhì)量的吸附劑所吸附氣體的體積。(2)單位質(zhì)量的吸附劑所吸附氣體物質(zhì)的量。a-1/ mol gnn m單位： 對(duì)于一定的吸附劑與吸附質(zhì)的體系，達(dá)到吸附平衡時(shí)，吸附量是溫度和吸附質(zhì)壓力的函數(shù)，即：a( , )Vf T p 通常固定一個(gè)變量，求出另外兩個(gè)變量之間的關(guān)系，例如：(1)T=常數(shù)，Va = f (p)，得吸附等溫線。(2)p=常數(shù)，Va = f (T)，得吸附等壓線。 從吸附等溫線可以反映出吸附劑的表面性質(zhì)、孔分布以及吸附劑

14、與吸附質(zhì)之間的相互作用等有關(guān)信息。 常見(jiàn)的吸附等溫線有如下5種類型：(圖中p/ps稱為比壓，ps是吸附質(zhì)在該溫度時(shí)的飽和蒸汽壓，p為吸附質(zhì)的壓力)()在2.5nm以下微孔吸附劑上的吸附等溫線屬于這種類型。例如78K時(shí)N2在活性炭上的吸附及水和苯蒸汽在分子篩上的吸附。()常稱為S型等溫線。發(fā)生多分子層吸附。在比壓接近1時(shí)，發(fā)生毛細(xì)管和孔凝現(xiàn)象。()這種類型較少見(jiàn)。當(dāng)吸附劑和吸附質(zhì)相互作用很弱時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種等溫線，如352K時(shí)，Br2在硅膠上的吸附。()多孔吸附劑發(fā)生多分子層吸附時(shí)會(huì)有這種等溫線。在比壓較高時(shí)，有毛細(xì)凝聚現(xiàn)象。例如在323K時(shí)，苯在氧化鐵凝膠上的吸附屬于這種類型。()發(fā)生多分子層吸附

15、，有毛細(xì)凝聚現(xiàn)象。例如373K時(shí)，水汽在活性炭上的吸附屬于這種類型。3.吸附經(jīng)驗(yàn)式弗羅因德利希公式anVkpalglglgVknp n和k是兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，對(duì)于指定的吸附系統(tǒng)，它們是溫度的函數(shù)。Freundlich公式適用于中壓范圍。 以lgVa-lgp作圖，得一直線，由直線的斜率和截距可求出n和k。4.朗繆爾單分子層吸附理論及吸附等溫式單分子層吸附理論要點(diǎn)：（1）單分子層吸附；（2）固體表面是均勻的；（3）被吸附在固體表面上的分子相互之間無(wú)作用力；（4）吸附平衡是動(dòng)態(tài)平衡。設(shè)：表面覆蓋率則空白表面為(1 - q )N代表有吸附能力總晶格數(shù)v(吸附)=k1p( 1-q )Nv(脫附)=k-1qN

16、達(dá)到平衡時(shí)，吸附與脫附速率相等。=已被吸附質(zhì)覆蓋的固體表面積/固體總的表面積v(吸附)=k1p( 1-q )v(脫附)=k-1q=( )()A gMAM表面k1k-1k1=p(1 - q )=k-1q設(shè)b = k1/k-1得：1bpbpq 這公式稱為 Langmuir吸附等溫式，式中b稱為吸附系數(shù)，它的大小代表了固體表面吸附氣體能力的強(qiáng)弱程度。朗繆爾的生平簡(jiǎn)介朗繆爾的生平簡(jiǎn)介美國(guó)物理化學(xué)家朗繆爾(Langmuir)，1881年1月31日生于紐約的一個(gè)貧民家庭。1903年畢業(yè)于哥侖比亞大學(xué)礦業(yè)學(xué)院。不久去德國(guó)留學(xué)，1906年獲得哥丁根大學(xué)的博士學(xué)位。1932年，因表面化學(xué)和熱離子發(fā)射方面的研究成

17、果獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1.當(dāng)p很小，或吸附很弱時(shí)，bp1，q =1，q 與 p無(wú)關(guān)，吸附已鋪滿單分子層。討論：討論：1bpbpq 由Brunauer-Emmett-Teller三人提出的多分子層吸附公式簡(jiǎn)稱BET公式。 他們接受了Langmuir理論中關(guān)于固體表面是均勻以及各處的吸附能力相同的觀點(diǎn)，但他們認(rèn)為吸附是多分子層的。被吸附的分子與碰撞在其上面的氣體分子之間仍可發(fā)生吸附作用。 在這個(gè)基礎(chǔ)上他們導(dǎo)出了BET吸附二常數(shù)公式。5.多分子層吸附理論BET公式BET公式m*aa*(/)(1/)1(1)/c p pVVp pcp p 式中兩個(gè)常數(shù)為c和Vm，c是與吸附熱有關(guān)的常數(shù)，Vam為鋪滿單分子

18、層所需氣體的體積。p和V分別為吸附時(shí)的壓力和體積，p*是實(shí)驗(yàn)溫度下吸附質(zhì)的飽和蒸氣壓。BET公式為了使用方便，將二常數(shù)公式改寫(xiě)為：11a*amm()*pcpVppVV c p 用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 對(duì) 作圖，得一條直線。從直線的斜率和截距可計(jì)算兩個(gè)常數(shù)值c和Vam，從Vam可以計(jì)算吸附劑的比表面：a( *)pVpp pp*3122 4amm. dmmolA LVSAm是吸附質(zhì)分子的截面積，要換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(STP)。為了計(jì)算方便起見(jiàn)，二常數(shù)公式較常用，比壓一般控制在0.050.35之間。比壓太低，建立不起多分子層物理吸附；比壓過(guò)高，容易發(fā)生毛細(xì)凝聚，使結(jié)果偏高。BET公式 吸附熱的定義： 吸附熱的取號(hào)：

19、 在吸附過(guò)程中的熱效應(yīng)稱為吸附熱。物理吸附過(guò)程的熱效應(yīng)相當(dāng)于氣體凝聚熱，很??；化學(xué)吸附過(guò)程的熱效應(yīng)相當(dāng)于化學(xué)鍵能，比較大。 吸附是放熱過(guò)程，但是習(xí)慣把吸附熱都取成正值。 固體在等溫、等壓下吸附氣體是一個(gè)自發(fā)過(guò)程，G0，氣體從三維運(yùn)動(dòng)變成吸附態(tài)的二維運(yùn)動(dòng)，熵減少， S0，H=G+TS， H0。6.吸附熱力學(xué)2adsm/nHpTRTp即即 公式的推導(dǎo)與克-克方程的推導(dǎo)十分類似，得到2adsmlnnHpTRT摩爾吸附焓： adsmads/HH n212211 adslnRT TpHTTp吸附熱計(jì)算10.4 10.4 液液- -固界面固界面1.接觸角與楊氏方程 在氣、液、固三相交界點(diǎn)，氣-液與液-固界

20、面張力之間的夾角稱為接觸角(contact angle)，通常用q 表示。 若接觸角大于90，說(shuō)明液體不能潤(rùn)濕固體，如汞在玻璃表面； 若接觸角小于90，液體能潤(rùn)濕固體，如水在潔凈的玻璃表面。 接觸角的大小可以用實(shí)驗(yàn)測(cè)量，也可以用公式計(jì)算： 楊氏(YoungT)方程g- ls - lg- scosgggq楊氏楊氏(YoungT)方程方程2.潤(rùn)濕現(xiàn)象沾濕(adhension)過(guò)程是氣-固和氣-液界面消失，形成液-固界面的過(guò)程。浸濕(immersion)是將固體浸入液體，氣-固界面完全被液-固界面取代的過(guò)程。 l-slsaGg gg gg g l-ssiGg gg g 潤(rùn)濕是固體表面上的氣體被液體取

21、代的過(guò)程。潤(rùn)濕的分類 ： 鋪展(spreading)是少量液體在固體表面上自動(dòng)展開(kāi)，形成一層薄膜的過(guò)程。 l-slssGg gg gg g sl-slsSGg gg gg g S 稱為鋪展系數(shù)。液體在固體表面上鋪展的必要條件為S0。S越大，鋪展性能越好。若S0，則不能鋪展。 習(xí)慣上人們更常用接觸角來(lái)判斷液體對(duì)固體的潤(rùn)濕： 把90的情形稱為潤(rùn)濕； 90時(shí)稱為不潤(rùn)濕； =0或不存在時(shí)稱為完全潤(rùn)濕。3.固體自溶液中的吸附 固體自溶液對(duì)溶質(zhì)的吸附量可用溶液濃度的變化來(lái)計(jì)算0aV ( cc )nm 固體自稀溶液中的吸附量可用朗繆爾吸附等溫式（或弗羅因德利希）來(lái)計(jì)算1aamn bcnbcannkc 或10

22、.5 10.5 溶液表面溶液表面1.溶液表面的吸附現(xiàn)象溶質(zhì)在溶液表面層中的濃度與在溶液本體中的濃度不同的現(xiàn)象稱為溶液表面的吸附。 表面的濃度高于本體濃度，這種現(xiàn)象稱為正吸附。表面層的濃度低于本體濃度稱為負(fù)吸附。 那些溶入少量就能顯著降低溶液表面張力的物質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)或表面活性劑(surface-active agent)。 SnA 定義: 即為表面過(guò)剩，單位為2mol m 在單位面積的表面層中，所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量與同量溶劑在溶液本體中所含溶質(zhì)物質(zhì)的量的差值，稱為溶質(zhì)的表面過(guò)?；虮砻嫖搅俊?.表面過(guò)剩與吉布斯吸附等溫式通常也稱為吸附量它的物理意義是：在單位面積的表面層中，所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量

23、與具有相同數(shù)量溶劑的本體溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量之差值。dcdRTcg吉布斯吸附公式吉布斯吸附公式1.dg/dc0，增加溶質(zhì)的濃度使表面張力升高，為負(fù)值，是負(fù)吸附。表面層中溶質(zhì)濃度低于本體濃度。非表面活性物質(zhì)屬于這種情況。3.表面活性物質(zhì)在吸附層的定向排列 根據(jù)實(shí)驗(yàn)，脂肪酸在水中的濃度達(dá)到一定數(shù)值后，它在表面層中的超額為一定值，與本體濃度無(wú)關(guān)，并且和它的碳?xì)滏湹拈L(zhǎng)度也無(wú)關(guān)。 這時(shí)，表面吸附已達(dá)到飽和，脂肪酸分子合理的排列是羧基向水，碳?xì)滏溝蚩諝狻?根據(jù)這種緊密排列的形式，可以計(jì)算每個(gè)分子所占的截面積am。式中L為阿伏加德羅常數(shù)，m原來(lái)是表面過(guò)剩，當(dāng)達(dá)到飽和吸附時(shí),m可以作為單位表面上溶質(zhì)的物質(zhì)

24、的量。mm1aL 4.表面活性物質(zhì)（1）表面活性物質(zhì)分類）表面活性物質(zhì)分類 表面活性劑通常采用按化學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)分類，分為離子型和非離子型兩大類，離子型中又可分為陽(yáng)離子型、陰離子型和兩性型表面活性劑。顯然陽(yáng)離子型和陰離子型的表面活性劑不能混用，否則可能會(huì)發(fā)生沉淀而失去活性作用。1.離子型2.非離子型陽(yáng)離子型陰離子型兩性型表面活性劑 表面活性劑是兩親分子。溶解在水中達(dá)一定濃度時(shí)，其非極性部分會(huì)自相結(jié)合，形成聚集體，使憎水基向里、親水基向外，這種多分子聚集體稱為膠束(micelle)。（2）表面活性物質(zhì)的）表面活性物質(zhì)的基本性質(zhì)基本性質(zhì) 隨著親水基不同和濃度不同，形成的膠束可呈現(xiàn)棒狀、層狀或球狀等多種形

25、狀。 臨界膠束濃度簡(jiǎn)稱CMC 表面活性劑在水中隨著濃度增大，表面上聚集的活性劑分子形成定向排列的緊密單分子層，多余的分子在體相內(nèi)部也三三兩兩的以憎水基互相靠攏，聚集在一起形成膠束，開(kāi)始形成膠束的最低濃度為臨界膠束濃度(critical micelle concentration)。 這時(shí)溶液性質(zhì)與理想性質(zhì)發(fā)生偏離，而繼續(xù)增加活性劑濃度，表面張力不再降低，而體相中的膠束不斷增多、增大。表面活性物質(zhì)的分子在溶液本體及表面層中的分布表面活性物質(zhì)的分子在溶液本體及表面層中的分布 （3）表面活性表面活性物質(zhì)物質(zhì)的的實(shí)際應(yīng)用實(shí)際應(yīng)用 潤(rùn)濕作用潤(rùn)濕作用 表面活性物質(zhì)可以降低液體表面張力，改變接觸角的大小，從

26、而達(dá)到潤(rùn)濕的目的。 例如，要農(nóng)藥潤(rùn)濕帶蠟的植物表面，要在農(nóng)藥中加表面活性劑； 如果要制造防水材料，就要在表面涂憎水的表面活性劑，使接觸角大于90。助磨作用助磨作用 在固體的粉碎過(guò)程中，若有表面活性物質(zhì)存在，它能很快的定向排列在固體顆粒的表面上，使固體顆粒的界面張力有明顯的降低。 表面活性物質(zhì)不僅可自動(dòng)吸附在顆粒的表面上，而且還可自動(dòng)地滲入到微細(xì)裂縫中去并能向深處擴(kuò)展，如同在裂縫中打入一個(gè)“楔子”，起著一種劈裂作用，在外力的作用下加大裂縫或分裂成更小的顆粒。 洗滌劑中通常要加入多種輔助成分，其中占主要成分的是表面活性物質(zhì)，表面活性物質(zhì)可以降低水溶液與衣物的界面張力，經(jīng)機(jī)械摩擦和水流的帶動(dòng)，油污可以從固體表面上脫落。去污作用去污作用在學(xué)科史層次上在學(xué)科史層次上在世界科技史層次上，大致有三個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)在世界科技史層次上，大致有三個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)革命指科學(xué)范式的轉(zhuǎn)科學(xué)革命指科學(xué)范式的轉(zhuǎn)變變技術(shù)革