第五章 表面化学:本章节介绍了表面张力的概念,以及表面活性剂的定义及其重要作用。5.1表面和界面:两相间厚度约几个分子层厚的薄层,称为界面层。
5.2“表里不一” ---- 表面张力的定义:由于分子在界面上与在体相内部所处环境不同,因此表面组成、结构、能量和受力情况与体相不同。在等温、等压和组成不变的情况下,每增加单位表面积时体系吉布斯能的增量称表面自由能。表面吉布斯能是单位面积上表面分子比相同数量的体相分子多出的能量,即把这些体相分子变成表面分子时环境所做的功。表面张力是一种表面收缩力,它的方向和表面相切,垂直作用在表面上的任意一条线段。表面张力和表面吉布斯能物理意义不同,单位不同,但有相同的数值和量纲。使用时习惯采用表面张力的名称,而在分析表面现象时更多地使用表面吉布斯能的概念。
5.3附加压力 ---- 弯曲液面:弯曲表面下的液体受到一个指向曲面圆心的附加压力Δp,对于凹液面,Δp的方向指向液体外部,使液内压力减小;对于凸液面,Δp的方向指向液体内部,使液内压力增大。
5.4会自动爬高的水柱:毛细管现象是由曲面附加压力引起的。和毛细管壁不润湿的液体(凸液面,r > 0 ),毛细管内液面由于受到向下的附加压力而下降;能够润湿毛细管壁的液体(凹液面,r < 0),毛细管内液面由于受到向上的附加压力而上升。
5.5静脉注射时为什么要先排空气泡:毛细管现象是由曲面附加压力引起的。和毛细管壁不润湿的液体(凸液面,r > 0 ),毛细管内液面由于受到向下的附加压力而下降;能够润湿毛细管壁的液体(凹液面,r < 0),毛细管内液面由于受到向上的附加压力而上升。
5.6表面活性剂:表面活性剂是能使界面张力显著降低的一类物质。低浓度时,表面活性剂在界面上定向排列;高浓度时,在溶液中形成胶团。形成胶团的最低浓度称临界胶团浓度(CMC),此时溶液的很多性质发生突变。
5.7润 湿 作 用:当固体也液体接触是,原来的固-气、液-气界面消失形成了新的固-液界面,这一过程称为润湿。当中溶液中加入表面活性剂后,由于表面活性剂具有降低气-液界面张力和液-固界面张力的作用,会改变上述受力关系,例如可以是水滴在石蜡表面铺展。
5.8起 泡 作 用:气体分散在液体中的状态称为气泡。泡沫产生后因为气/液表面积大大增加,使得系统变得不稳定。当溶液中加入表面活性剂后,表面活性剂分子吸附在气/液界面,不但降低了表面张力,而且形成一层具有一定力学强度的单分子薄膜从而使泡沫不易破裂。
5.9增 溶 作 用:增溶作用指在水溶液中非表面活性剂的浓度达到临界胶束浓度时,可使难溶或不溶于水的有机物的溶解度大大增加的现象。增溶量与表面活性剂和被增溶物的结构特点、温度、有机和无机添加物的加人等因素有关。
5.10乳 化 作 用:乳化作用是指乳化剂是使不相容的油、水两相乳化形成相对稳定的乳状液的过程  。形成乳状液所用的乳化剂绝大多数是表面活性剂,能在油/水界面形成薄膜从而降低其表面张力。
5.11洗 涤 作 用:洗涤作用是表面活性剂应用最早,涉及范围最广,在工农业生产以及人类日常生活中具有重大实用意义的基本作用。洗涤作用除了表面活性剂的表面活性作用还包括助剂的化学作用,是个非常复杂的过程。
[单选题]表面活性剂具有增溶作用是因为其
具有润湿作用
在溶液能中形成胶团
具有乳化作用
能降低溶液的表面张力
答案:在溶液能中形成胶团
[单选题]在相同的温度及压力下,把一定体积的水分散成许多小水滴的过程,下列何者保持不变
系统总能量表面积
压强
附加压力
表面张力[单选题]表面张力σ,从能量角度可定义它为
表面吉布斯能
比表面积
比表面吉布斯能
比表面熵[单选题]当物质被高度分散时,其
比表面积急剧减少
表面能急剧增加
表面张力急剧增大
比表面能急剧增加 [多选题]关于表面活性剂的起泡作用,下列说法正确的是
可以增加难溶物质的溶解度
增强泡沫膜强度,不易破裂。
适当的表面粘度,液体不易流走。
降低表面张力,降低体系的表面自由能[多选题]关于乳化剂下列说法正确的是
降低界面张力
能够形成胶束
形成双电层
在分散相周围形成坚固的保护膜[判断题]表面活性剂溶液开始大量形成胶束的浓度被称为临界胶束浓度。

[判断题]表面活性剂的增溶作用就是指增加难溶物质在水中的溶解度。

[判断题]乳状液是一种粗分散体系。

[判断题]在W/O乳状液中加入亚甲基蓝,则连续相变成蓝色。

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