发布时间 : 星期四 文章材料表界面思考题更新完毕开始阅读90713d58336c1eb91a375d18
第1章思考题
1、胶体界面科学定义？ 胶体界面科学：在原子或分子尺度上探讨两相界面上发生的化学过程以及化学过程前驱的一些物理过程。
2、何谓表面，界面？两者区别？
界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区，若其中一相为气体，这种界面通常称为表面。 3、第一个提出胶体概念的人是谁？ 英国Graham格雷汉姆
4、使胶体化学成为独立科学的是谁？ 德国Ostwald奥斯瓦尔德 5、胶体界面化学未来发展？
无论是金属材料、无机非金属材料还是高分子材料，表、界面对材料的性能都起着重要的作用。可以预见，随着表、界面科学研究的深入，材料的性能将不断得到改进，材料的应用领域将不断扩展，材料表、界面的理论也将不断丰富、发展。 6、结合本学科特点谈谈与胶体界面化学的关系。
在现实生活中，表面与界面现象无处不在。首先，表面活性剂材料可以制造肥皂和洗涤剂、乳化剂和稳定剂、除草剂和杀虫剂、织物软化剂等产品，使我们的生活更加便捷。其次，表界面现象可以直接应用于润滑、粘接、湿润和防水等。而且，表界面原理还可以用于天然和合成材料的纯化或改性，如三次采油、制糖、烧结等。此外，人体的一些生理现象，如呼吸、关节润滑、液体运输中得毛细现象等也与表界面化学息息相关。总之，无论是人类的生活生产还是科技的发展都离不开胶体界面化学。 第2章 思考题
1、何为表面张力，比表面能，比表面吉布斯函数？ 三者关系如何？ 表面张力（百度解释）是指液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界面上的张力，单位是N/m。（物化解释）表面张力是指引起液体表面收缩的单位长度上的力，指向液体方向并与表面相切。
比表面能是温度、压力不变条件下，系统增加单位面积时环境需对系统做的可逆功，单位是J/m。
比表面吉布斯函数是恒温、恒压条件下系统增加单位面积时系统的吉布斯自由能增量，单位是J/m。三者相等。
2、引起小颗粒(小气泡，小液滴等)物质各种表面效应(附加压力，毛细现象和介稳现象等)的最根本的物理量是什麽？ 表面张力、半径。
3、活性炭，活性氧化铝，活性铅…..等各种“活性”物质中的“活性”的含义是什麽？他们与普通的碳，氧化铝，铅有什麽区别？表面活性剂的“活性”与此有何不同 ？ 高表面张力、高比表面能、高比表面、高化学反应活性、高吸附量；“活性”物质具有高度的化学活泼性，高吸附量和纳米材料的各种优异性质。表面活性剂的活性是指加入少量物质就可以使水的表面张力显著降低。
4、溶液表面吸量的定义是什麽，为何称为表面过剩量？ 在单位面积的表面层中，所含溶质的物质的量与具有相同数量溶剂本体溶液中所含物质的量的差值。因为是单位表面层与溶剂本体中所含物质的差值，所以又称为表面过剩量。 5、表面张力测定有哪些方法?各有何特点?
滴重法，是一种既精确又方便的方法，它既可测定气—液表面张力，有可测定液—液表面张力。毛细管法，准确，其实验条件比较简单，数据容易测准。最大压气泡法，精度高、准确，
22
要求毛细管很细。脱环法、吊片法和悬滴法。
第3章 思考题
1、固体表面有哪些特性?
固体表面分子原子的受束缚性；表面的不均匀性；表面层分子与内部分子受力的不对称性；发生表面吸附。
2、分别对于液体和固体而言,它们的表面自由能,表面张力与表面应力之间有何关系? 液体：表面自由能=表面张力=表面应力τ=Gs=σ
固体：表面张力=表面应力=表面自由能的贡献+表面积改变引起表面能变化的贡献τ=σ=Gs+A(dGs/dA)T.P
3、液体表面张力测定有哪些方法?特点?固体比表面自由能有哪些方法,存在什么不足?
固体：劈裂功法、溶解热法、熔融外推法、接触角法。不同的方法测出的同一固体的表面能可以相差很大。
4、固体吸附有哪几种方程？国际上标准的测定比表面方法是依据哪个方程?
四种。朗格缪尔吸附等温式、耶罗维奇吸附速率式和焦姆金吸附等温式、管孝男吸附速率式和弗利德里希吸附平衡式、BET吸附等温式。 国际标准BET
5、何为吸附滞后圈现象?
吸附曲线与脱附曲线形成的不重合的曲线的环，因为随着压力的下降，吸附量没有随之下降。不同的滞后圈形状对应不同的孔道结构。 6、吸附势与气体压力什么关系?
当吸附温度T远低于吸附质气体温度的临界温度Tc时，吸附膜为液态；当T略低于Tc时，吸附膜为液态和压缩气态混合物；当T大于Tc时，吸附膜为压缩气态。 7、何为微孔填充,那些吸附的机制是微孔填充机制? 由于微孔孔壁势能场的叠加，大大加大了固体表面与吸附质分子的作用力，从而在极低压力下，就可有大的吸附量，并直到微孔全部填满。如分子筛 8、分子筛组成如何,有何特性？ 最主要的特点是什麽?
Mx[AlkSimOn]·yH2O属于晶体，有微孔孔道。特性：比表面大、活性高，耐热性好、耐水性好，择型选择性，再生性好、交换性好，吸水性好。最主要的特点是比表面大、活性高。 9、气体吸附有何应用?
固体比表面测定；孔径及孔径分布测定；气体吸附-色谱法分析的基础；气体的提取与去除；气体吸附是多项催化反应的主要步骤。 第4章思考题
1、杨氏(Young)方程成立的条件是什麽？
液滴足够小，重力可忽略；不考虑分子间作用力。即均匀表面和固液间无特殊作用的三个表面张力平衡状态。
2、Young---Dupre公式反应了哪些量之间的关系？
固-液之间的黏附功（WSL）与接触角和液-固表面张力的关系。 3、接触角测定有哪些方法？ 角度测量法 停滴法 吊片法 电子天平法
4、何为接触角滞后现象？产生的条件？
液固界面取代气固界面与气固界面取代液固界面后形成的接触角不等的现象即为触角滞后现象。表面不均匀时，滴加液体，接触较大，称为前进角；移出液体，接触角小，称为后退角。
条件：表面不均匀，表面粗糙度，表面污染。
5、何为高能表面，低能表面？σC的物理意义是什麽？
高能表面：表面张力大，在几百--几千mN/m之间，如金属及其氧化物、硫化物、无机盐的表面。
低能表面：表面张力小，在25—100mN/m，如有机物与高聚物的表面。 临界表面张力
6、何为动润湿与动接触？涂布时应注意什么？
7、固液吸附的特点如何？影响因素主要有哪些？ 不可能有空白表面，存在竞争吸附；表面吸附量T=V(c0,i-ci)/m;时间长，需搅拌、震荡超声波；溶质溶剂吸附剂中的杂志影响敏感度。 8、固固界面结合有哪几种作用？ 有化学键合分子力作用 9、σd, σp的意义是什麽?
色散力的贡献；极性相互作用的贡献
10、液液界面的张力有哪几种理论，那个比较完善？
Antonoff理论；Good-Girifalco理论；Fowkes的σd理论；Fowkes的酸碱理论。其中Fowkes的酸碱理论比较完善，它不仅考虑了分子间作用力，而且考虑了氢键 第5章思考题
1、表面活性的分类？
离子型表面活性剂；非离子型表面活性剂；特殊表面活性剂 2、表面活性的结构特征？
两亲结构;非极性亲油集团、极性亲水集团 3、表面活性的性质？有哪些直接作用？
性质：降低表面张力；定向排列；表面吸附；生成胶束
直接作用：增溶作用、乳化作用、发泡作用、润湿作用、洗涤作用、分散作用。 4、何为CMC？加溶作用？与助溶作用和乳状液的区别？ 临界胶束浓度
水溶液中表面活性剂的存在能使难溶于水的有机化合物的表观溶解度明显高于它在纯水中的溶解度称为加溶作用。
助溶作用是加入少量有机溶剂可使有机物在水中的溶解度变大增加，而乳状液是一种或几种液体以大于10-7m的液珠分散在另一不相混溶的液体之间形成的粗分散体系。 5、何为乳状液？
乳状液是一种或几种液体以大于10-7m的液珠分散在另一不相混溶的液体之间形成的粗分散体系。
6、何为HLB？何为其加合性？
亲水-亲油平衡值。指混合表面活性剂的HLB可通过单一物质的HLB加合得到。 7、微乳状液与乳状液、胶束在大小，相态和稳定性上的异同？ 胶束 单相 1——几十nm 稳定性最高 乳状液 多相 >0.1um 稳定性较低 微乳状液 多相 几十——几百nm 稳定性极高
8、如何得到稳定的泡沫？
加入稳泡剂，如在洗涤剂水溶液中加入甘油或糖稀可到稳定的泡沫。 9、何为双子表面活性剂？结构特征和性能有何突出特点？
两性表面活性剂，同时具有可电离的阳离子、阴离子。具有依次连接长碳链、离子基、联接集团、离子基、长碳链结构特征 更易吸附在气液表面，降低表面张力 易凝成胶束
Gemini降低溶液表面张力的倾向远大于聚集生成胶团的倾向 具有低Krafft点
与非离子型混用产生更大的协同作用 具有良好钙皂分散性质 在很多场合是优良的润湿剂 10、何为Krafft点？浊点？
离子型表面活性剂在足够低的温度下，溶解度随温度的升高而慢慢增大，当温度达到某一个值后，溶解度会突然增大，溶解度开始突然增大的温度为Krafft点。
非离子型表面活性剂在水溶液中的溶解度随温度的升高而下降，使溶液变浑浊的温度为浊点。
11、洗涤剂一般由几部分组成？
表面活性剂、填充剂、酶、保湿剂、水、香精、pH调节剂、稳定剂等 第6章思考题
1、影响高分子材料表界面最基本性能之一表面张力的因素有哪些？
温度、表面形态、相对分子质量、分子结构、内聚能密度、共聚和共混合添加剂 2、相变如何聚合物表面张力？晶态转化与玻璃转化有何不同？
一级相变可引起表面张力发生突变，而二级相变的玻璃化转变对表面张力的影响较小。 晶态的表面张力大于非晶态的表面张力
晶态化转化是一级相变，玻璃转化是二级相变。 3、聚合物分子量如何影响表面张力？ 表面张力随聚合物分子量的增加而增加。
4、表面张力与摩尔体积和等张比容的关系如何？
摩尔体积越小，等张比容越大，表面张力越大。σ=(P/V)n
5、何谓内聚能密度？如何影响表面张力？溶解度参数如何定义？ 内聚能是表征物质分子间相互作用力强弱的物理量，摩尔内聚能定义为消除1摩尔物质全部分子间作用力时内能的增加，Ecoh=ΔU=ΔH-RT,单位体积的内聚能定义为内聚能密度。内聚能密度越大，表面张力越大，内聚能的平方根称为溶解度参数δ 6、共聚、共混合添加剂如何影响表面张力？嵌段与接枝如何影响？
（1）共聚共混使混合物形成了多元体系，低表面能的组分在表面上被优先吸附，使体系表面张力下降。
（2）对于嵌段共聚物，若A嵌段有高比表面能，B有低比表面能，则在形成共聚物时，B嵌段在表面上被优先吸附，使体系表面张力明显下降。接枝共聚物的情况与嵌段共聚物类似， 但表面张力的减小程度会小一些。
，
7、由液体的σd, σp用什麽方法可以得到固体的σd, σp？ Fowkes与杨氏接触角联用
8、固体聚合物表面张力测定方法？
由表面张力与相对分子质量关系，以σ1/4~M-1或σ~M-2/3作图外推