表面和界面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
严格讲表面应是液体和固体与其饱和蒸气之间的界面,但习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面
比表面 比表面通常用来表示物质分散的程度,有两种常用的表示方法:一种是单位质量的固体所具有的表面积;另一种是单位体积固体所具有的表面积
即:式中,m 和 V 分别为固体的质量和体积,As 为其表面积
目前常用的测定表面积的方法有BET 法和色谱法
分散度把物质分散成细小微粒的程度称为分散度
把一定大小的物质分割得越小,则分散度越高,比表面也越大
4 液体内部分子所受的力可以彼此抵销,但表面分子受到体相分子的拉力大,受到气相分子的拉力小(因为气相密度低),所以表面分子受到被拉入体相的作用力
这种作用力使表面有自动收缩到最小的趋势,并使表面层显示出一些独特性质,如表面张力、表面吸附、毛细现象、过饱和状态等
表面张力在两相(特别是气-液)界面上,处处存在着一种张力,它垂直与表面的边界,指向液体方向并与表面相切
把作用于单位边界线上的这种力称为表面张力,用 g 表示,单位是 N·m-1
表面功温度、压力和组成恒定时,可逆使表面积增加 dA 所需要对系统作的功,称为表面功
用公式表示为:式中 γ 为比例系数,它在数值上等于当 T,P 及组成恒定的条件下,增加单位表面积时所必须对系统做的可逆非膨胀功
7 界面张力及其影响因素
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
(1)分子间相互作用力的影响 对纯液体或纯固体,表面张力决定于分子间形成的化学键能的大小,一般化学键越强,表面张力越大
两种液体间的界面张力,界于两种液体表面张力之间
(2)温度的影响:温度升高,表面张力下降
(3)压力的影响:表面张力一般随压力的增加而下降
因为压力增加,气相密度增