武汉大学：《物理化学》课程教学资源（PPT课件）第十三章 表面化学（4/7）

溶液的表面吸附 溶液的表面张力 H20 C2H,OH NaCl (aq) (aq) 溶液的表面张力不仅与温度、压力有关， 并且还与溶液的种类和浓度有关

溶液的表面张力 H2O C2H5OH (aq) NaCl (aq) 溶液的表面吸附 溶液的表面张力不仅与温度、压力有关， 并且还与溶液的种类和浓度有关

溶质对表面张力的影响 1.dy/dc>0 非表面活性物质 无机盐、不挥发酸碱 2.dy/dc<0 2 表面活性物质 短链脂肪酸、醇、醛 3.表面活性剂：明显降低水的表面张力的两亲性质 的有机化合物

溶质对表面张力的影响 1. 非表面活性物质 无机盐、不挥发酸碱 d dc  / 0  2. 表面活性物质 短链脂肪酸、醇、醛 d dc  / 0  3. 表面活性剂：明显降低水的表面张力的两亲性质 的有机化合物 c2 0  1 2 3

能使水的表面张力明显升高的溶质称为非表 面活性物质。如无机盐和不挥发的酸、碱等。 这些物质的离子有水合作用，趋向于把水分 子拖入水中，非表面活性物质在表面的浓度低于 在本体的浓度。 如果要增加单位表面积，所作的功中还必须 包括克服静电引力所消耗的功，所以表面张力升 高。 上一页 下一页

能使水的表面张力明显升高的溶质称为非表 面活性物质。如无机盐和不挥发的酸、碱等。 这些物质的离子有水合作用，趋向于把水分 子拖入水中，非表面活性物质在表面的浓度低于 在本体的浓度。 如果要增加单位表面积，所作的功中还必须 包括克服静电引力所消耗的功，所以表面张力升 高。 上一页 下一页

表面活性物质(surface active substance) 溶液表面张力随浓度增加而逐渐减小。 低分子量的极性有机物，如：醇、醛、 酸、酯、胺等。 Traubei规则：脂肪酸同系物的稀水溶液每 增加一个CH,表面活性约增加3.2倍。 希士科夫斯基给出脂肪酸同系物溶液表面 张力与体积浓度间的关系

表面活性物质(surface active substance) 溶液表面张力随浓度增加而逐渐减小。 低分子量的极性有机物，如：醇、醛、 酸、酯、胺等. Traube规则：脂肪酸同系物的稀水溶液每 增加一个CH2表面活性约增加3.2倍。 希士科夫斯基给出脂肪酸同系物溶液表面 张力与体积浓度间的关系

希士科夫斯基方程Szyszkowski equation Yo-r=bln(l+Calc" Yo a Y%: 溶剂的表面张力； Y:溶液的表面张力； CB:溶液本体浓度； a,b经验常数； 同系物的b相同而α不同

0 0 / ln(1 ) o B c c b a    − = +  0：溶剂的表面张力;  ：溶液的表面张力; cB : 溶液本体浓度; a , b:经验常数; 同系物的 b 相同而 a 不同。 希士科夫斯基方程 Szyszkowski equation

表面活性剂surface active agent(surfactant): 当浓度很小时，溶液的表面张力便急剧 减小，但减小到一定值后就不再随浓度 增加而变化。 具有长碳链（碳原子数大于8) 的极性有机化 合物. 从结构上看，表面活性物质是两亲分子，一端亲水 (·OH,-COOH,-SO3Na等)，另一端亲油（憎水） (-R等)

表面活性剂surface active agent (surfactant): 当浓度很小时，溶液的表面张力便急剧 减小，但减小到一定值后就不再随浓度 增加而变化。 具有长碳链（碳原子数大于8）的极性有机化 合物. 从结构上看，表面活性物质是两亲分子，一端亲水 （－OH,－COOH,－SO3Na等),另一端亲油（憎水） （－R等）

2溶液的表面吸附现象 溶质 溶剂 Surface inactive substance C。CB 正吸附 C。:表面相浓度 CB:本体相浓度

2 溶液的表面吸附现象 溶质 溶剂 Surface inactive substance C＜CB 负吸附 Surface active substance C＞CB 正吸附 C：表面相浓度 CB：本体相浓度

极性端称为头基，非极性端称为尾基。 正因为表面话性物具有两亲性结构，极性 端极力进入水相，而非极性端受到水的排斥， 有逃出水相的趋势，于是它被排向水面，在水 面上浓集，将憎水部分伸向空气。微观上看， 表面层表面话性物分子所受的向内的拉力比水 分子的要小些，即表现出表面活性物质溶液的 表面张力低于水的表面张力

极性端称为头基，非极性端称为尾基。 正因为表面活性物具有两亲性结构，极性 端极力进入水相，而非极性端受到水的排斥， 有逃出水相的趋势，于是它被排向水面，在水 面上浓集，将憎水部分伸向空气。微观上看， 表面层表面活性物分子所受的向内的拉力比水 分子的要小些，即表现出表面活性物质溶液的 表面张力低于水的表面张力

容液表面吸附 非表面活性物质在表面的浓度低于在本体的浓度。 表面活性物质的表面浓度大于本体浓度， 溶液表面吸附： 溶液表面层的组成与本体溶液组成不同的现象

溶液表面吸附 溶液表面吸附： 溶液表面层的组成与本体溶液组成不同的现象 表面活性物质的表面浓度大于本体浓度， 非表面活性物质在表面的浓度低于在本体的浓度

3吉布斯等温吸附式 表面集合公式：G=ni4+ngg+A dGs =nidu+udn +ngdua +updng +dA+Ady 表面热力学基本关系式： dGs =-S'dT+Vdp+udn+ugdni +rdA 上标s表示表面(surface),令A为溶剂，B为溶质

G n  n  A s B s B s A s A s = + + d       A Ad dG n d dn n d dns B s B s B s B s A s A s A s A s + + = + + + 表面热力学基本关系式: dA dG S dT V dp dn dns B s B s A s A s s s    + = − + + + 表面集合公式: 3 吉布斯等温吸附式 上标s表示表面(surface)，令A为溶剂，B为溶质