界面化學(xué)-歡迎蒞臨煙臺大學(xué)化學(xué)生物理工學(xué)院

1、 第十章 界面化學(xué)界面層的熱力學(xué)純液體表面的熱力學(xué) 亞穩(wěn)態(tài)（過冷、過熱、過飽和）溶液界面的熱力學(xué)附加壓力飽和蒸汽壓潤濕作用毛細(xì)管現(xiàn)象純液體表面的熱力學(xué)（1）彎曲液面的附加壓力Laplace方程（球型彎曲液面）附加壓力 p 總是指向球面的球心（或曲面的曲心)。（2）彎曲液面的飽和蒸氣壓Kelvein方程 （“+”球形液滴或毛細(xì)管中的凸液面；“-”毛細(xì)管中的凹液面）（3）液體對固體的潤濕作用沾附潤濕浸漬潤濕鋪展?jié)櫇窆腆w液體Ga,w(s/l)(s/g)+(l/g)固體液體Gd,w(s/l)(s/g)固體液體Gs,w(s/l)+(l/g)(s/g) （4）潤濕角及毛細(xì)管現(xiàn)象P (l/g) (s/l)

2、(s/g)ONMO習(xí)慣上 90不潤濕； =0完全潤濕； =180完全不潤濕；hrR液體表面張力；B液體體積質(zhì)量；g重力加速度。亞穩(wěn)狀態(tài)蒸氣的過飽和現(xiàn)象定溫下，當(dāng)蒸氣分壓超過該溫度下的飽 和蒸氣壓，而蒸氣仍不凝結(jié)的現(xiàn)象。液體的過熱現(xiàn)象定壓下，當(dāng)液體的溫度高于該壓力下的沸 點(diǎn)，而液體仍不沸騰的現(xiàn)象。溶液的過飽和現(xiàn)象定溫、定壓下，當(dāng)溶液中溶質(zhì)的濃度 已超過該溫度、壓力下的溶質(zhì)的溶解 度，而溶質(zhì)仍不析出的現(xiàn)象。液體的過冷現(xiàn)象定壓下，當(dāng)液體的溫度已低于該壓力下 液體的凝固點(diǎn)，而液體仍不凝固的現(xiàn)象。溶液界面的熱力學(xué)（1）溶液的表面張力 溶液的表面張力與濃度的關(guān)系c水中加無機(jī)酸、堿、鹽等。 水中加有機(jī)酸、醇

3、、酯、醚、酮等。水中加入肥皂、合成洗滌劑等。（2）表面活性劑及其結(jié)構(gòu)特征把能顯著降低液體表面張力的物質(zhì)稱為該液體的表面活性劑。表面活性劑定義： 一般水的表面活性劑都是由親水性的極性基團(tuán)（親水基）和憎水性的非極性基團(tuán)（親油基）兩部分構(gòu)成。 油酸表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征COO-CH3(CH2)7=CH(CH2)7H+表面活性劑結(jié)構(gòu)：表面過剩物質(zhì)的量吉布斯方程界面層的動力學(xué)固體表面上的吸附作用多相催化反應(yīng)動力學(xué)物理吸附與化學(xué)吸附 物理吸附 化學(xué)吸附 吸附力分子間力化學(xué)鍵力吸附分子力多分子層或單分子層單分子層吸附溫度低高吸附熱小大吸附速率快慢吸附選擇性無有Langmur吸附定溫式(i)反應(yīng)物由體相擴(kuò)散到催化劑固體表面；(ii)反應(yīng)物在催化劑表面上被吸附；(iii)反應(yīng)物進(jìn)行表面化學(xué)反應(yīng)；(iv)產(chǎn)物從催化劑表面脫附； (v)產(chǎn)物擴(kuò)散離開催化劑表面。 多相催化反應(yīng)基本步驟：多相催化反應(yīng)機(jī)理：（1）L-H機(jī)理： 假設(shè)表面反應(yīng)是吸附在表面上的分子或原子之間進(jìn)行的反應(yīng)。例如，對表面雙分子反應(yīng)，機(jī)理為： (*催化劑表面活性中心) （2）R-E機(jī)理