发布时间 : 星期二 文章胶体与表面化学 第四版 化学工业出版社更新完毕开始阅读eaeba44d16fc700aba68fc24
12 溶胶的稳定性
动力学稳定性 由于溶胶粒子小，布朗运动激烈，在重力场中不易沉降，使溶胶具有动力稳定性。
抗聚结稳定性 胶粒之间有相互吸引的能量Va和相互排斥的能量Vr，总作用能 为Va+Vr。
当粒子相距较大时，主要为吸力，总势能为负值；当靠近到一定距离，双电层重叠，排斥力起主要作用， 势能升高。要使粒子聚结必须克服这个势垒。
解释胶体的稳定性，放一图后让你解释能量变化（答：自发过程…） 影响溶胶稳定性的因素：（填空4个）
1. 外加电解质的影响。这影响最大，主要影响胶粒的带电情况，使ζ电位下降，促使胶粒
聚结。
2. 浓度的影响。浓度增加，粒子碰撞机会增多。
3. 温度的影响。温度升高，粒子碰撞机会增多，碰撞强度增加。 4. 胶体体系的相互作用。带不同电荷的胶粒互吸而聚沉。
13 聚沉值与聚沉能力
聚沉值 使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的最小浓度。从已知的表值可见，对同一溶胶，外加电解质的离子价数越低，其聚沉值越大。
聚沉能力 是聚沉值的倒数。聚沉值越大的电解质，聚沉能力越小；反之，聚沉值越小的电解质，其聚沉能力越强。
14 Schulze-Hardy规则
聚沉能力主要决定于胶粒带相反电荷的离子的价数。聚沉值与异电性离子价数的六次方成反比，这就是Schulze-Hardy规则。
例如，对于给定的溶胶，异电性离子分别为一、二、三价，则聚沉值的比例为： 100 ? 1.6 ? 0.14
15 电解质对溶胶稳定性的影响
1. 与胶粒带相反电荷的离子的价数影响最大，价数越高，聚沉能力越强。 2. 与胶粒带相反电荷的离子就是价数相同，其聚沉能力也有差异。 例如：
对胶粒带负电的溶胶，一价阳离子硝酸盐的聚沉能力次序为：H+>Cs+>Rb+>NH4+>K+>Na+>Li+ 对带正电的胶粒，一价阴离子的钾盐的聚沉能力次序为：F->Cl->Br->NO3->I- 这种次序称为感胶离子序。
16 不同胶体的相互作用
将胶粒带相反电荷的溶胶互相混合，也会发生聚沉。 与加入电解质情况不同的是，当两种溶胶的用量恰能使其所带电荷的量相等时，才会完全聚沉，否则会不完全聚沉，甚至不聚沉。
在憎液溶胶中加入某些大分子溶液，加入的量不同，会出现两种情况：（解释SiO2如图沉淀再澄清） 1. 当加入大分子溶液太少时，会促使溶胶的聚沉，
称为敏化作用；
2. 当加入大分子溶液的量足够多时，会保护溶胶不聚沉，常用金值来表示大分子溶液对金
溶液的保护能力。
17 浓分散体系的流变性质
流变曲线：切变速率D与切应力τ的关系曲线（表征浓分散体系的流变性质）。
通过流变曲线特性将浓分散体系分为牛顿型、塑性型、假塑性型、胀性型流体、触变型流体（图和名字对应）看哪种体，为什么有这种性质？ 不同流型的分散体系的应用
18 表面张力和表面能
温度的影响（选择题，温度↑，表面张力…）
温度升高，界面张力下降，当达到临界温度Tc时，界面张力趋向于零。 Ramsay和Shields提出的?与T的经验式较常用：
?Vm2/3 =k（Tc-T-6.0） 式中Vm为摩尔体积，k为普适常数，对非极性液体，k =2.2×10-7 J·K-1 。
19 弯曲界面现象
杨-拉普拉斯公式 1805年Young-Laplace导出了附加压力与曲率半径之间的关系式： 一般式：（对球面）：
根据数学上规定，凸面的曲率半径取正值，凹面的曲率半径取负值。所以，凸面的附加压力指向液体，凹面的附加压力指向气体，即附加压力总是指向球面的球心。 现象解释：关于泡沫和乳状液的稳定性（泡沫在破裂时发生的变化） 泡沫和乳状液是由两种不相混溶的流体相形成的的分散体系。泡沫是大量气体分散在少量液体中构成的，而乳状液是一种液体以微小液滴状态分散在另一液相中。泡沫的片膜与片膜之间构成具有不同曲率的连续液体，由于附加压力不同，液体从曲率小、压力大的片膜流向曲率大、压力小的片膜边界，最后导致泡沫排液、泡膜变薄而破裂。这是影响泡膜稳定的重要原因。
对开尔文公式的解释（解释时需写根据开尔文公式得出，…） 对凸面，r取正值，r越小，液滴的蒸汽压越高，或小颗粒的溶解度越大。 对凹面，r取负值，r越小，小蒸汽泡中的蒸汽压越低。 开尔文公式可解释的现象：
1. 过饱和蒸汽 恒温下，将未饱和的蒸汽加压，若压力超过该温度下液体的饱和蒸汽压
仍无液滴出现，则称该蒸汽为过饱和蒸汽。
原因：液滴小，饱和蒸汽压大，新相难成而导致过冷。 解决办法：引入凝结核心如人工降雨用的AgI或干冰。 2. 过热液体
沸腾是液体从内部形成气泡、在液体表面上剧烈汽化的现象。但如果在液体中没有提供气泡的物质存在时，液体在沸点时将无法沸腾。我们将这种按相平衡条件，应当沸腾而不沸腾的液体，称为过热液体。
液体过热现象的产生是由于液体在沸点时无法形成气泡所造成的。根据开尔文公式，小气泡形成时期气泡内饱和蒸气压远小于外压，但由于凹液面附加压力的存在，小气泡要稳定存在需克服的压力又必须大于外压。因此，相平衡条件无法满足，小气泡不能存在，这样便造成了液体在沸点时无法沸腾而液体的温度继续升高的过热现象。过热较多时，极易暴沸。为防止暴沸，可事先加入一些沸石、素烧瓷片等物质。因为这些多孔性物质的孔中存在着曲率半径较大的气泡，加热时这些气体成为新相种子（气化核心），因而绕过了产生极微小气泡的困难阶段，使液体的过热程度大大降低。 例1 将正丁醇（摩尔质量 M＝0.074kg·mol-1）蒸气聚冷至 273K，发现其过饱和度约达到4时方能自行凝结为液滴，若 273K时正丁醇的表面张力 γ＝0.0261N·m-1，密度 ρ＝1×103kg·m-3 ，试计算
（a）在此过饱和度下所凝结成液滴的半径 r ； （b）每一液滴中所含正丁醇的分子数。 解：
20 接触角
在气、液、固三相交界点，气-液与液-固界面张力之间的夹角称为接触角，通常用θ表示。 若接触角大于90°，说明液体不能润湿固体，如汞在玻璃表面； 若接触角小于90°，液体能润湿固体，如水在洁净的玻璃表面。
接触角的大小可以用实验测量，也可以用公式计算：
21 润湿和铺展
润湿过程
铺展过程 平衡时
?s-g??l-scos???l-g
判断依据
θ≤180o 粘附 θ≤90o 浸润 θ＝0o 铺展
22 物理吸附
具有如下特点的吸附称为物理吸附：
1. 吸附力是由固体和气体分子之间的范德华引力产生的，一般比较弱。 2. 吸附热较小，接近于气体的液化热，一般在几个kJ/mol以下。
3. 吸附无选择性，任何固体可以吸附任何气体，当然吸附量会有所不同。 4. 吸附稳定性不高，吸附与解吸速率都很快。
5. 吸附可以是单分子层的，但也可以是多分子层的。
6. 吸附不需要活化能，吸附速率并不因温度的升高而变快。
7. 总之：物理吸附仅仅是一种物理作用，没有电子转移，没有化学键的生成与破坏，也没有原子重排等。
H2在金属镍表面发生物理吸附 在相互作用的位能曲线上，随着H2分子向Ni表面靠近，相互作用位能下降。到达a点，位能最低，这是物理吸附的稳定状态。
这时氢没有解离，两原子核间距等于Ni和H的原子半径加上两者的范德华半径。
放出的能量ea等于物理吸附热Qp，这数值相当于氢气的液化热。
如果氢分子通过a点要进一步靠近Ni表面，由于核间的排斥作用，使位能沿ac线升高。
23 化学吸附
具有如下特点的吸附称为化学吸附：
1. 吸附力是由吸附剂与吸附质分子之间产生的化学键力，一般较强。 2. 吸附热较高，接近于化学反应热，一般在40kJ/mol 以上。 3. 吸附有选择性，固体表面的活性位只吸附与之可发生反应的气体分子，如酸位吸附碱性
分子，反之亦然。
4. 吸附很稳定，一旦吸附，就不易解吸。 5. 吸附是单分子层的。
6. 吸附需要活化能，温度升高，吸附和解吸速率加
快。 总之：化学吸附相当与吸附剂表面分子与吸附质分子发生了化学反应，在红外、紫外-可见光谱中会出现新的特征吸收带。
H2在金属镍表面发生化学吸附 在相互作用的位能线上，H2分子获得解离能DH-H，解