胶体界面现象问题答案

胶体界面现象问题答案

4.为什么会产生液体过热现象？加入沸石为什么能消除过热现象？

1.为什么自然界中液滴、气泡总是圆形的？为什么气泡比液滴更容易破裂？

同样体积的水，以球形的表面积为最小，亦即在同样条件下，球形水滴其表面吉布斯自由能相对为最小。气泡同理。半径极小的气泡内的饱和蒸气压远小于外压，因此在外压的挤压下，小气泡更容易破裂。

2.毛细现象为什么会产生？

根据Kelvin公式：RTln(pr/po)=2Vγ/r, 曲率半径极小的凹液面蒸气压降低，低于正常饱和蒸气压，即可以在孔性固体毛细孔中的凹液面上凝结。因毛细管曲率半径极小，所以会产生毛细凝结现象。

3.天空为什么会下雨？人工降雨依据什么原理？向高空抛撒粉剂为什么能人工降雨？

天上的雨来自空中的云，空中的云其实就是水的凝结物，它来自地面的水汽蒸发。当云中的水滴达到一定程度，也就是不能被上升的气流顶托住的时候，水滴（也可能是冰滴、雪花）就会落到地面上，即是我们所见的雨（雹、雪）。一般来说，云中的水汽胶性状态比较稳定，不易产生降水，而人工增雨就是要破坏这种胶性稳定状态。通常的人工降雨就是通过一定的手段在云雾厚度比较大的中低云系中播散催化剂（碘化银）从而达到降雨目的。一是增加云中的凝结核数量，有利水汽粒子的碰并增大，二是改变云中的温度，有利扰动并产生对流。而云中的扰动及对流的产生，将更加有利于水汽的碰并增大，当空气中的上升气流承

受不住水汽粒子的飘浮时，便产生了降雨。

5.水在玻璃上能铺展，水银在玻璃上却形成液滴，为什么？

由Young方程γsg-γsl=γlgcosΘ，Θ由γsg、γsl和γlg决定，对于指定的固体，液体表面张力越小，其在该固体上的Θ也越小。因为水与玻璃的亲和作用比水银与玻璃的亲和作用大，所以水更易在玻璃上展开，而水银却形成液滴。

6.为什么在参观面粉厂时,不能穿带铁钉鞋?

穿铁与地面会摩擦产生火花,面粉是可燃物,而且是粉末状的,也就是说和氧气接触面变大,更容易爆炸。

7.土壤为什么能将水份保存起来?

土壤是由无机物和有机物组成的。因为土壤分布在地球表面，所以其中也含有水分和空气。这些物质的含量和性质，极大地左右着土壤的物理、化学特性。1粘土主要由非常小的粘粒组成。这些颗粒互相靠得很近，它们之间的空隙非常小，不含有很多空气。如果你拿起一些干粘土，就会感到它是粉末状的。湿粘土很粘，而且干得很慢，水不能很快从中流出。粘土能保持水分。2砂土的砂粒含量高，它们之间就会有许多大空隙。这些空隙里大多有空气。有时这些空隙里有水。但是水很快通过这些空隙流失。水流过后，砂土很快又变干。当砂砾、粉粒和粘粒在土壤中比例相等时，该土壤称作壤土。3壤土含有合适比例的空气、水和由动植碎片组成的腐殖质。是最佳土壤类型。4土壤阳离子交换量随着土壤在风化过程中形成，一些矿物和有机质被分解成极细小的颗粒。化学变化使得这些颗粒进一步缩小，肉眼便看不见。这些最细小的颗粒叫做“胶体”。每一胶体带净负电荷。电荷是在其形成过程中产生的。它能够吸引保持带正电的颗粒，就像磁铁不同的两极相互吸引一样。阳离子是带正电荷的养分离子，如钙（Ca)、镁（Mg)、钾（K)、钠（Na)、氢（H)和铵(NH4)。粘粒是土壤带负电荷的组份。这些带负电的颗粒（粘粒）吸引、保持并释放带正电的养分颗粒（阳离子）。有机质颗粒也带有负电荷，吸引带正电荷的阳离子。砂粒不起作用。5而阳离子交换量（CEC)是指土壤保持和交换阳离子的能力，也有人将它称之为土壤的保肥能力。

8.木制家具和油画为什么会自动裂损?

木制家具的漆，以及油画颜料，涂刷会比较厚，时间久了水分流失颜料热胀冷缩后会干裂。

9.鸭子为什么会浮在水中?

1鸭子腹部扁平，象只平底船浮在水面。这种形态特征适于浮在水面。2鸭子的尾部有一个尾脂腺，能不断分泌出脂肪。鸭子有个经常扭回头，把头贴在尾部，然后在羽毛上擦来擦去的动作，就是用头把这些脂肪涂在羽毛上。3脂肪把水和羽毛隔开了，所以鸭子的羽毛不会被水浸湿。4另它的脚有脚蹼，有助于它浮在水上。

10.夏天牛奶为什么容易变质?

a夏季气温高，牛奶在生产加工，运输和保藏过程中，稍有疏忽，就很容易被细菌污染。细菌侵入牛奶手，不数据生长繁殖。如不及时消毒，细菌就殖增多，进而分解乳糖。产生乳酸，使牛奶酸度上升。酸度达一定程度以后，捉奶中的蛋白质开始凝固，并有明显醉味，便不可食用了。这时牛奶煮开后有絮状物，饮后对方体无益有害。

11.洗衣粉为什么有去污作用?

1洗衣粉主要有效成分是表面活性剂。洗涤机制包括润湿作用和洗涤过程。如果没有润湿作用，想把物体洗净是不可能的。润湿作用涉及有关表面的性质。2通常吸附在衣物和皮肤上的污物如尘埃、煤烟、油渍、汗分泌物等，大都是疏水物质。3丝、毛、棉、麻等动植物及人造纤维，虽然有的本身亲水（含多个羟基），但大都有一层油膜，故表面也多是疏水

的。若要使被吸附的污垢与衣物表面分离，就要求洗涤剂分子一方面能“挤入”织物和污垢之间，在其界面形成一亲水的吸附层，使界面张力降低，因而削弱其粘附力。4另一方面，洗涤剂分子又会渗进原来粘在一起的污垢的间隙和裂缝中把他们分散成更小的颗粒。这一作用就是润湿。液体对固体表面的润湿能力可用接触角θ来表示。5所谓接触角就是指液滴在固体表面形成的角度。当θ＝0o时为完全润湿，θ＝90o为润湿，90～180o不润湿，180o完全不润湿。 6表面活性剂包括亲水基和亲油基，其中亲油机与污渍结合，然后通过物理运动（如手搓，洗衣机搓洗）使污渍和织物分离。 ①机械作用。通常与起泡沫有关，借助揉搓及泡沫的活动，使污垢从纤维上脱落； ②乳化作用。使污垢分散，不再回附于纤维； ③增溶作用。污垢可能进入洗涤分子的胶束，最终脱离被洗物。 7洗涤剂的去污作用就是由于表面活性剂降低界面张力而产生的润湿、渗透、起泡、乳化、增溶等多种作用的综合结果。

12.明矾为什么能净水

明矾净水是过去民间经常采用的方法，它的原理是明矾在水中可以电离出两种金属离子：KAl(SO4)2= K+ + Al 3+ +2SO42-；而Al3+很容易水解，生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3：Al3+ + 3H2O = Al(OH)3（胶体）+ 3H+ （可逆） 氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。所以，明矾是一种较好的净水剂。13.活性碳为什么可以做防毒面具？冰箱除臭剂？

活性炭是一种非常优良的吸附剂，活性炭具有一种强烈的“物理吸附”和“化学吸附”的作用，可将某些有机化合物吸附而达到去除效果，利用这个原理，我们就能很快而有效地去除水族箱水质中的有害物质、臭味以及色素等等，使水质获得直接而迅速的改善。

14.肥皂为什么能去污？

a因为普通的肥皂，它的主要成分是高级脂肪酸的钠盐和钾盐。这些盐的分子，一部分能溶于水，叫“亲水基”；另一部分却不溶于水，而溶于油，叫“亲油基”。当肥皂分子与油污分子相遇的时候，肥皂的亲水基溶于水，而亲油基则溶于油中。肥皂分子因为既有亲水又有亲油的两重性，所以就能使原来互不相溶的油和水联系起来。 b油污等物被肥皂分子和水分子包围后，它们与衣服纤维间的附着力减小，一经搓洗，肥皂液就渗入不等量的空气，生成了大量泡沫。泡沫表面好象有一层紧张的薄膜，它既扩增了肥皂液的表面积，又使肥皂液更具有收缩力，通常把这种液面的收缩力叫做表面张力。在表面张力的作用下，衣服所沾有的油污灰尘等微粒，就容易脱离衣物，随水而去，这就是肥皂能去污的秘密。

15.什么是表面活性剂？选择性的加入一些表面活性剂，为什么起到净化水质的作用？

表面活性剂(surfactant)，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。表面活性剂通过在气液两相界面吸附降低水的表面张力，也可以通过吸附在液体界面间来降低油水界面张力。许多表面活性剂也能在本体溶液中聚集成为聚集体。

16.为什么利用矿物浮选可得到高品位的矿?

自然界中除煤、石墨、硫磺、滑石和辉钼矿等矿物颗粒表面疏水、具有天然的可浮性外，大多数矿物均是亲水的，加一种药剂能改变矿物颗粒的亲水性而产生疏水性使之可浮，这种药剂通常称之为表面活性剂。表面活性剂通常是极性表面活性剂和非极性表面活性剂。极性表面活性剂由能与矿物颗粒表面发生作用的极性基团和起疏水作用的非极性基团两部分组成。当这类表面活性剂吸附于矿粒表面时，其分子或离子呈定向排列，极性基团朝向矿物颗粒表面，非极性基团朝外形成疏水膜，从而使矿位具有可浮性。

17.江河出口处为什么形成三角洲?

是河流入海时所夹带的泥沙沉积而成的。 在河流注入大海时流速降低，加上潮水阻滞，另外海水中有大量氯化钠电离出的离子，河水携带的泥沙就沉淀下来。 越积越多，露出水

面，河流绕过沙堆从两边流。沙堆的迎水面直接受到河流的冲击，不断受到流水的侵蚀，往往形成尖端状，而北方水面却比较宽大，使沙堆成为一个三角形，人们就给它们命名为"三角洲"。

19.雷雨是如何产生的

夏季，阳光直射使地面水蒸汽蒸发较多。贴近地面的空气受热升温，能够容纳更多的水汽，导致空气密度减小，重量变轻而上浮。随着高度的上升，温度逐渐下降，当空气无法容纳更多的水汽时，一部分水汽开始凝结成小水滴。此时，小水滴被上升的热气流托住，不断向上推进，好似“滚雪球”一样，越积越多，越堆越大，形成积雨云。当积雨云内无数个小水滴不断碰撞合并成较大的小水滴开始下降时，地面升腾的热空气仍义无返顾地向上冲，两者猛烈地碰撞带电。用不了多久，积雨云的顶部就积累了大量的正电荷，底部则聚集了大量负电荷，而地面由于受积雨云底部负电荷的感应而带上正电。此时，云中的小水滴还在不停地合并增大，当上升的热气流实在无力托住它们时，就形成雨滴从云中直落下来。下层的热气流被雨淋过后，突然变冷，向地面猛扑下来，大有“山雨欲来风满楼”的态势。空中的电荷开始放电了，并伴随着隆隆的雷声。

23.胶体具有动力性质、光学性质、电学性质等。上述三种性质中的那一种性质有助于了解胶体体系的稳定性？说说你所知道的测定胶体电学性质的一些实验方法，并举例说明。

动力性质；电泳：在外加电场作用下，带电表面(胶体粒子)相对静止不动的液相做相对运动。（举例：医学中利用血清的“纸上电泳”可以协助诊断患者是否有肝硬变）

电渗：在外加电场作用下，液相相对于静止不动的带电表面(毛细管或多孔塞)运动。（举例：一些难于过滤的浆液的脱水可用电渗析法）

沉降电势：在外力作用下，带电表面相对于静止不动的液相运动而诱导产生电场。

流动电势：在外力作用下，液相相对于静止不动的带电表面运动而诱导产生电场。

20.怎样除烟去尘?

静电感应吸尘

21.在月球上看天空，能否看到晴朗、兰色的天空？美丽的朝霞和落日的余辉？

不能看到，因为地球上能看到这些现象主要是地球表面有一层大气层，是通过大气层中粒子的散射、反射等作用后形成的，月球上没有大气，所以也就没有这些现象

22.如何解释晴朗的天空呈兰色？旭日和夕阳呈红色？

a根据瑞利散射定律，太阳光谱中的波长较短的紫、蓝、青等颜色的光最容易散射出来，而波长较长的红、橙、黄等颜色的光透射能力很强。b因此，我们看到晴朗的天空总是呈蔚蓝色，霞是由于日出和日落前后，阳光通过厚厚的大气层，被大量的空气分子散射的结果。c当空中的尘埃、水汽等杂质愈多时，其色彩愈显著。如果有云层，云块也会染上橙红艳丽的颜色。

表面与胶体习题答案

1 第十三章 界面现象 §13.1 表面张力及表面吉布斯自由能 一、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γ 表示，单位是N ·m -1。 二、表面功与表面自由能 温度、压力和组成恒定时，可逆使表面积增加dA 所需要对体系作的功，称 为表面功。 用公式表示为：s W dA γ?=，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体系做的可逆非膨胀功。 B B B B ,,,,,,,,()()()()S V n S P n T V n T P n U H A G A A A A γ????====???? （ 广义的表面自由能） 表面自由能考虑了表面功，热力学基本公式中应相应增加s dA γ一项，即 由此可得：B B B B B B B B B B B B d d d d d d d d dA d d d d d d d s s s s U T S P V A dn H T S V P A dn S T P V A dn G S T V P A dn γμγμγμγμ=-++=+++=--++=-+++∑∑∑∑ 狭义的表面自由能定义：B ,,()p T n G A γ?=?，表面吉布斯（Gibbs ）自由能，单位：J ·m -2。 三、界面张力与温度的关系,,,,S B B A V n s T V n S A T γ??????=- ? ???????,,,,S B B A P n s T P n S A T γ??????=- ? ??????? 四、溶液的表面张力与浓度的关系 对于纯液体，当温度、压力一定时，其表面张力一定。但对于溶液，由于溶 质的加入形成了溶液，表面张力发生变化。这种变化大致有三种情况: A.表面张力随溶质浓度增大而升高如：NaCl 、KOH 、NH 4Cl 、KNO 3等无机盐类； B.表面张力随浓度增大而降低，通常开始降低较快而后减慢，如醇类、酸类、醛 类、酮类等极性有机物； C.一开始表面张力急剧下降，到一定浓度后几乎不再变化，如含8个碳以上的有 机酸盐、有机胺盐、磺酸盐等。下面就是这三种情况的γ－C 曲线。

胶体界面熟记公式

《胶体与界面化学》常用公式 1. 比表面积(S0)：S0 = s/m or S0= s/v 2.表面能σ=（δG /δA）T，P 3. Laplace方程 4.Kelvin公式凸液面 5.油滴在水中的溶解度 6．Gibbs 表面吸附公式 液-液界面: 气-液界面: 7..润湿方程 粘附功：（1-74a） 浸湿功：（1-75a） 铺展系数：(1-76a) 8. Clausius-Clapeyron方程式 https://www.wendangku.net/doc/f017173083.html,ngmiur吸附等温式 10..Freundlich 吸附等温式 11..Henry 吸附等温式θ=H p 12..二常数BET吸附等温式 13..吸附剂在稀溶液中的吸附量: 14..布朗运动位移公式

15. Fick第一定律 第二定律 16．爱因斯坦扩散定律 17. 斯托克斯球体阻力：f球＝6πηr, 18. 等效圆球阻力系数: 19. 粒子溶剂化效应: 20．Stokes球形粒子沉降速度方程式 21．沉降系数比 22．由沉降系数比S和扩散系数D, 求粒子的摩尔质量M的公式: 23．沉降－扩散平衡方程式 24．大分子的稀溶液渗透压: 25.德拜-尤格尔近似方程: (Ψ0＜25.7mv, 距固体表面为x处的电位分布) 26. 扩散双电层的厚度 27. Hückel电泳淌度公式 (球形粒子κa＜0.1)

28斯莫鲁霍夫斯基（Smoluchowski）电泳淌度公式 (κa＞100) 29. 粒子表面上的ξ电位: 30．HLB值的计算 1、基数法：适用于阴离子型和非离子型表面活性剂。 计算公式：HLB=∑H –∑L+7 （5-18） 2、重量百分数法适用于聚氧乙烯基的非离子型表面活性剂 计算公式：（5-19）

表面与胶体化学问答题

1.为什么用新制得的木炭比陈旧的木炭容易还原氧化铜 2.空气净化器的净化原理，葡萄酒和食用油以及红糖的脱色。 3.为什么防毒面具能将毒气滤掉而氧气却可以自由通过 4.为什么干洗过的衣服应在通风处凉一段时间后再穿 1-4吸附作用； 的速率快 5.为什么熟蛋壳比生蛋壳与盐酸反应产生CO 2 6.为什么在普通墨水中滴加洗涤灵就能在塑料纸上书写 7.为什么在塑料纸上涂上蛋清就能用普通墨水在上面书写 8.加工蛋糕时加“蛋糕油”的作用是什么 9.为什么有些洗涤剂不能与肥皂、洗衣粉混用 10.洗涤剂越易起泡去污作用越大吗 11.制冰糕和冰淇淋时通常加入司盘和吐温的作用是什么 5-11表面活性剂； 12.临床上用毛细管采血样的原理 13.肥皂泡自动破灭的原因。 14.农民锄地保墒原理。 12-14弯曲液面的附加压力； 15.制备硫酸铜大晶体时为什么不析出小晶体而是大晶体长大 16.欲将纯液体加热至沸腾用不用加搅棒 17.硅胶能做干燥剂的原理。 18.进行有机物蒸馏时为什么通常加入素瓷片或毛细管 19.人工降雨的原理。 15-19开尔文公式 20.面粉厂为什么要防火面粉厂、棉纺厂、亚麻厂中的粉尘为什么也 能引起爆炸

20巨大表面自由能 21.露珠、汗珠、洒落在地上的汞自动成球形的原因。21表面张力； 22.晴朗的天空为什么是蓝色为什么只有早上和晚上才看到霞光22 丁达尔效应； 23 清洁鱼缸用的洁水王的洁水原理。23溶胶的絮凝； 24为什么不同型号的墨水不宜混用 25明矾的净水原理。 24、25溶胶的相互聚沉； 26 写出界面张力与温度的关系式并推导其来源。 27 回顾你所学的表面张力、胶体化学知识点（物化）。 28一把小麦，用火柴点燃不易着火，若磨成极细的面粉，并分散于容器中，易着火甚至爆炸。 29 容器中放入水和油，用力振荡使油和水充分混合，但静止后又自动分层。 30 小液滴、小气泡总是成球状而不是其他形状。 1、答：⑴固体表面具有吸附能力，木炭具有吸附能力，能够吸附空气中的气体。旧木炭表面由于与空气接触时间比较长，表面吸附了一定的气体分子，使其表面能降低，吸附能力下降。⑵木炭还原氧化铜的反应式为：C+2CuO→2Cu+CO ， 2 ，使得反应能够向右进行，新制的木炭有更强的木炭可以吸附反应所产生的CO 2 ，所以用新制得的木炭比陈旧的木炭容易还原氧化铜。吸附能力，吸附更多的CO 2 2、答：空气净化器装有活性炭，利用活性炭的吸附作用，吸附空气中的悬浮物和有害物质。而葡萄酒，食用油及红糖脱色，也是利用活性炭的吸附作用。 3、答：防毒面具是利用活性炭的吸附作用，将空气中的有毒分子吸附，氧气等小分子则可顺利通过，起到防毒、过滤的作用。 4、答：干洗所用的清洁剂是有机溶剂（三氯乙烯，四氯乙烯），而这些有机溶剂是有毒的，并且衣物纤维会吸附一些有机溶剂，但这些有机溶剂具有挥发性，如果将干洗的衣服在空气中晾一段时间，可以挥发掉这些有毒的有机溶剂。

专题讲解-界面现象-胶体化学

表面吉布斯自由能和表面张力 1、界面： 密切接触的两相之间的过渡区（约几个分子的厚度）称为界面（interface），通常有液－气、液－固、液－液、固－气、固－液等界面，如果其中一相为气体，这种界面称为表面（surface）。 2、界面现 象： 由于界面两侧的环境不同，因此表面层的分子与液体内的分子受力不同： 1.液体内部分子的吸引力是对称的，各个方向的引力彼此抵销，总的受力效果是合力为零； 2.处在表面层的分子受周围分子的引力是不均匀的，不对称的。 由于气相分子对表面层分子的引力小于液体内部分子对表面层分子的引力，所以液体表面层分子受到一个指向液体内部的拉力，力图把表面层分子拉入内部，因此液体表面有自动收缩的趋势；同时，由于界面上有不对称力场的存在，使表面层分子有自发与外来分子发生化学或物理结合的趋势，借以补偿力场的不对称性。由于有上述两种趋势的存在，在表面会发生许多现象，如毛细现象、润湿作用、液体过热、蒸气过饱和、吸附作用等，统界面现象。 3、比表面（Ao） 表示多相分散体系的分散程度，定义为：单位体积（也有用单位质量的）的物质所具有的表面积。用数学表达式，即为： =A/V A 高分散体系具有巨大的表面积。下表是把一立方厘米的立方体逐渐分割成小立方体时，比表面的增长情况。高度分散体系具有巨大表面积的物质系统，往往产生明显的界面效应，因此必须充分考虑界面效应对系统性质的影响。

4、表面功 在温度、压力和组成恒定时，可逆地使表面积增加dA所需要对体系做的功，称为表面功（ω’）。 -δω’=γdA (γ:表面吉布斯自由能，单位：J.m-2) 5、表面张力 观察界面现象，特别是气-液界面的一些现象，可以觉察到界面上处处存在着一种张力，称为界面张力（interface tension）或表面张力（surface tension）。它作用在表面的边界面上，垂直于边界面向着表面的中心并与表面相切，或者是作用在液体表面上任一条线两侧，垂直于该线沿着液面拉向两侧。如下面的例子所示： 计算公式： -δω'= γdA (1) 式中γ是比例常数，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体系作的非膨胀功。 我们从另一个角度来理解公式(1)。先请看下面的例子。 从上面的动画可知：肥皂膜将金属丝向上拉的力就等于向下的重力（W 1+W 2 ），即 为

界面与胶体

1.毛细管中形成的弯曲液面，无论是凸液面还是凹液面，所产生的附加压力恒为正值，方向均指向弯曲液面的曲率中心 2.湿润性液体在毛细管中上升的高度与毛细管内径成反比关系，与液面的表面张力成正比关系。 3.球形液滴的半径越小，饱和蒸汽压越大，溶液中的气泡半径越小，气泡内液面的饱和蒸汽压越小。 4.常见的亚稳态包括：过饱和蒸汽、过冷液体、过热液体和过饱和溶液。 5.在一定的T、P下，向纯水中加入少量表面活性剂，此时，表面活性剂在溶液表面层的浓度将大于其在溶液本体中的浓度。此时，溶液的表面张力将小于纯水的表面张力。 6.根据溶于水后是否解离可以极爱那个表面活性剂分为离子型和非离子型两大类。离子型表面活性剂又可以按产生离子的电荷性质分为阳离子型、阴离子型和两性型表面活性剂。 7.固体在等温、等压下可以自发地吸附气体，则该过程的△G<0 ,△S<0 △H<0。 8.临界胶束浓度（CMC）和亲水亲油平衡（HLB）是表面活性剂的两个重要参数。 9.根据分散相和分散介质的聚集状态进行分类，胶体系统可以分为：固溶胶、液溶胶和气溶胶。 10.溶胶系统的电动现象：主要指电泳和电渗。 11.胶粒收到分散介质分子碰撞而处于不停息的、无规则的运动状态，这种现象是：布朗运动。 12.在外加电场的作用下，胶体粒子在分散介质里向阴极或阳极定向移动的现象叫做电泳。该现象证明了胶体粒子带点。 13.胶体系统的电动现象主要指：电泳和电渗。 14.把混有离子或分子的胶体装入半透膜袋中，并把这个袋放在溶剂中从而使离子或分子从胶体溶液里分离出来的操作叫做渗析。这个操作证明胶体粒子直径比离子或分子大。应用 该方法可以净化、精制胶体。 15.ζ电势越高，表面：胶粒带电越多，滑动面与溶液本体之间的电势差越大，扩散层厚度越厚。（结论） 16.溶液的丁达尔效应是其高度分散性和多相不均匀性的反映。 17.高分子化合物对溶胶同时具有絮凝和稳定作用。 18.使胶体聚沉的主要方法有：加入电解质、加入带相反电荷的胶体、加热。 19.使溶胶聚沉所需电解质最低浓度称为电解质对溶胶的聚沉值。聚沉值越小的电解质，其聚沉能力越强。 20.胶体的流变性质是指胶体在外力作用下变形和流动的性质。 21.将一束光线通过胶体，从侧面看到一条光亮的通路，这是由于胶体粒子对光的散射造成的，这种现象叫做丁达尔效应。利用该现象可以鉴别胶体和溶液。 判断： 1.表面活性分子开始形成一定形状的胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度(CMC) T 2.表面活性剂的HLB值越大，表示该表面活性剂的亲水性越强T 3.溶胶是均相系统，在热力学上是稳定的 F 4.溶胶系统是指分散相的粒径大于1000nm的分散系统 F 5.胶体系统的主要特征是高度分散性、多相不均匀性和热力学不稳定性。 F 6.在加入少量大分子溶液时，会促使溶胶的聚沉，这种现象称为敏化作用。T 7.聚沉值越大的电解质其聚沉能力越小；反之，聚沉值越小的电解质其聚沉能力越强T 8.ζ电势越高，表明：胶粒带电越多T

胶体化学论文

胶体化学与表面化学 14无机非 杜君 学号：1403031008 胶体化学是胶体体系的科学，随着胶体化学的迅速发展，它已成为一门独 立的学科。这是因为有一方面由于胶体现象很复杂，有它自己独特的规律性； 它在科学研究方面发挥着巨大的作用；不仅如此，它与无机化学、材料化学等 相关学科也有着密切关系，如利用微乳技术制取纳米颗粒、利用溶胶—凝胶法 制压电陶瓷等。 胶体体系的重要特点之一，是具有很大的表面积。任何表面，在通常情况 下实际上都是界面，如水面即液体与气体的界面、桌面即固体与气体的界面等，在任何两相界面上都可以发生复杂的物理或化学现象，总称为表面现象，也就 是界面现象。胶体化学中所说的界面现象，不仅包括物体表面上发生的物理化 学现象以及物体表面分子（或原子）和内部的有什么不同，而且还包括一定量 的物体经高度分散后（这时表面积将强烈增大）给体系的性质带来怎样的影响，例如粉尘为什么会爆炸、小液珠为什么能成球、汞的小液滴在洁净玻璃上成球 而水的小液滴铺展、活性炭为什么能脱色等等，这些问题都与界面现象有关。 界面现象涉及的范围很广，研究界面现象具有十分重要的意义。 表面化学就是研究表面现象的一门学科，从历史角度看，表面化学是胶体 化学的一个重要分支，也是其中最重要的一个部门，二者密切相关。胶体化学 与表面化学内容包括胶体的制备和性质、凝胶、界面现象和吸附、乳状液的基 本知识及其应用，如丁达尔现象、电泳及电渗、双电层结构和相应电位分布、 双电层理论、DLVO理论、表面张力产生原因及肥皂去污等原理。 胶体的制备与性质和表面现象是胶体化学最核心的内容。胶体的制备与 性质包括胶体的运动性质、光学性质、电学性质、流变性质、制备及净化方法 及胶团的结构和与其相关的双电层理论及模型等相关内容：由于胶粒对光的散 射作用产生了丁达尔现象；由于不同溶胶中胶粒的大小不同，使之对透过其中 的光的散射、反射作用不同，故使溶胶产生各种颜色；由于胶粒带电的性质使 之产生了电泳及电渗现象；由于它带电的性质又产生了双电层理论；又由于它 带电的性质引出了DLVO理论及对其聚沉性的研究。

界面现象问答题【自己整理

1液滴会自动成球形，固体表面有吸附作用，溶液的表面也会有吸附现象，请给予热力学解释。 答：在一定的T、p下，系统的吉布斯函数越低越稳定。G =σ A 液滴自动呈球形是因为相同体积时，液滴的表面积最小。固体表面和液体表面有吸附作用是因为可通过吸附作用来降低表面的不对称性，降低表面张力，使吉布斯函数降低。 2工业上常用喷雾干燥法处理物料。 答：根据开尔文公式可知，微小液滴的饱和蒸气压比普通平液面的饱和蒸气压的大，因此在同样温度下更易挥发，使物料达到干燥的目的。 3用同一滴管在同一条件下分别滴下同体积的三种液体，水、硫酸水溶液、丁醇水溶液，则它们的滴数最多的是哪一个，最少的是哪一个？ 答：把水的表面张力看为定值，加入硫酸后硫酸水溶液的表面张力增大，加入丁醇后丁醇水溶液的表面张力减小，表面张力越大越易形成球状。所以硫酸的滴数最少，丁醇滴数最多。 4、解释下列各种现象及其产生原因 （1）均匀混合的油水系统经静止后会自动分层； （2）自由液滴或气泡通常呈球型； （3）粉尘大的工厂或矿山容易发生爆炸事故。 答：（1）均匀混合的油水系统静止后分层是液体自动缩小界面积的现象。均匀混合的油水系统是多相分散体系，相与相之间的界面积很大，界面能很高，处于不稳定状态，因而会自动缩小界面积而使系统趋于稳定。 2）自由液滴或气泡也是液体自动缩小界面积的现象。一方面由于体积一定时，球型液滴表面积最小，另一方面若形成凸凹不平的不规则表面，在凸凹处分别受到相反方向附加压力的作用，在这些不平衡力的作用下，必然会形成球型表面，各处压力均衡，系统才处于稳定状态。 3）粉尘是细小的固体颗粒分散在空气中形成的分散系统，颗粒越小，表面积越大，表面能越高，因处于极不稳定的状态。当遇到明火、撞击等不安全因素时，就会导致系统的燃烧甚至爆炸。 5、纯水和矿泉水注满玻璃杯时，哪一个的液面会更高于杯口？ 答：矿泉水中含有无机盐离子，可使水的表面张力增大，进而增大了水于玻璃杯壁的接触角，所以矿泉水的液面会更高于杯口 6、气、固相反应CaCO3（s）——CaO（s）+ CO2（g）已达平衡。在其他条件不变的情况下，若把CaCO3（s）的颗粒度变的极小，则平衡如何移动？ 答：正向移动。微小晶体的蒸汽压比普通晶体的大，其化学势也高 7、在一定温度和压力下,为什么物理吸附都是放热过程？ 答：因为物理吸附基本上相当于气体的凝聚过程，而这个过程是要放出液化热的。另外，从吸附热力学上看吸附过程是一个自动进行的过程，因此在恒温、恒压下随着吸附的进行，系统的吉布斯函数是减小的，即ΔT,pG<0。再者气体分子吸附在固体表面上是气体分子由在三维空间运动转移到二维空间上运动，分子的平动受到了制约，从宏观上看表现为熵减的过程，即吸附过程为ΔS<0的过程。在恒温、恒压下，存在 ΔT,pG=ΔH-TΔS 因为ΔG<0，ΔS<0，所以吸附焓必然小于零。严格讲这一结论只对物理吸附才成立 1、晴朗的白天看天空为什么呈蔚蓝色，而晚霞却呈红色？ 白天看到的是太阳光在空气中的散射光，晚霞是看到的透射光。 2、在两块光滑的玻璃之间放些水后叠合在一起，若使之上下分开为什么要很费力？

第八章-表面现象与胶体化学汇总

表面化学 一、选择题 1. 在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管内液体将：( ) (A) 向左移动(B) 向右移动(C) 不移动(D) 左右来回移动 2. 如图在毛细管内装入润湿性液体, 当在毛细管内左端加热时,则管内液体将：( ) (A) 向左移动(B) 向右移动(C) 不移动(D) 因失去平衡而左右来回移动 3. 对大多数纯液体其表面张力随温度的变化率是：( ) (A) (?γ/?T)p> 0 (B) (?γ/?T)p< 0 (C) (?γ/?T)p= 0 (D) 无一定变化规律 4. 在相同温度下，固体冰和液体水的表面张力哪个大? ( ) (A) 冰的大(B) 水的大(C) 一样大(D) 无法比较 5. 弯曲表面上附加压力的计算公式：?p = p' - p0= 2γ/R' 中，R' 的符号：( ) (A) 液面为凸面时为正，凹面为负(B) 液面为凸面时为负，凹面为正 (C) 总为正(D) 总为负 6. 微小晶体与普通晶体相比较，哪一种性质不正确？( ) (A) 微小晶体的饱和蒸气压大(B) 微小晶体的溶解度大 (C) 微小晶体的熔点较低(D) 微小晶体的溶解度较小 7. 在相同温度下，同一液体被分散成具有不同曲率半径的物系时，将具有不同饱和蒸气压。以p平、p凹、p 凸分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸气压，则三者之间的关系是：( ) (A) p平> p凹> p凸(B) p凹> p平> p(C) p凸> p平> p凹(D) p凸> p凹> p平 8. 在空间轨道上运行的宇宙飞船中，漂浮着一个足够大的水滴，当用一根内壁干净、外壁油污的玻璃毛细管接触水滴时，将会出现：( ) (A) 水并不进入毛细管(B) 水进入毛细管并达到管内一定高度

胶体与表面化学知识点整理

第一章 1.胶体体系的重要特点之一是具有很大的表面积。 通常规定胶体颗粒的大小为1-100nm（直径） 2.胶体是物质存在的一种特殊状态，而不是一种特殊物质，不是物质的本性。 胶体化学研究对象是溶胶（也称憎液溶胶）和高分子溶液（也称亲液溶胶）。 气溶胶：云雾，青烟、高空灰尘 液溶胶：泡沫，乳状液，金溶胶、墨汁、牙膏 固溶胶：泡沫塑料、沸石、冰淇淋，珍珠、水凝胶、红宝石、合金 第二章 一．溶胶的制备与净化 1.溶胶制备的一般条件：（1）分散相在介质中的溶解度必须极小（2）必须有稳定剂存在 2.胶体的制备方法：（1）凝聚法（2）分散法 二．溶胶的运动性质 1.扩散：过程为自发过程 ，此为Fick第一扩散定律，式中dm/dt表示单位时间通过截面A扩散的物质数量，D为扩散系数，单位为m2/s，D越大，质点的扩散能力越大 扩散系数与质点在介质中运动时阻力系数之间的关系为：（为阿伏加德罗常数；R为气体常数） 若颗粒为球形，阻力系数=6（式中，为介质的黏度，为质点的半径）故，此式即为Einstein第一扩散公式 浓度梯度越大，质点扩散越快；就质点而言，半径越小，扩散能力越强，扩散速度越快。 2.布朗运动：本质是分子的热运动 现象：分子处于不停的无规则运动中 由于布朗运动是无规则的，因此就单个粒子而言，它们向各方向运动的几率是相等的。在浓度高的区域，单位体积的粒子较周围多，造成该区域“出多进少”，使浓度降低，这就表现为扩散。扩散是布朗运动的宏观表现，而布朗运动是扩散的微观基础 Einstein认为，粒子的平均位移与粒子半径、介质黏度、温度和位移时间t之间的关系：，此式常称为Einstein-Brown位移方程。式中是在观察时间t内粒子沿x轴方向的平均位移；r为胶粒的半径；为介质的粘度；为阿伏加德罗常数。 3.沉降

胶体界面现象问题答案修改版

?胶体界面现象问题答案 1.为什么自然界中液滴、气泡总是圆形的为什么气泡比液滴更容易破裂?同样体 积的水,以球形的表面积为最小,亦即在同样条件下,球形水滴其表面吉布斯自由能相对为最小。气泡同理。半径极小的气泡内的饱和蒸气压远小于外压,因此在外压的挤压下,小气泡更容易破裂。 2.毛细凝结现象为什么会产生?根据Kelvin公式RTln(pr/po)=2Vγ/r, 曲率半径极小 的凹液面蒸气压降低,低于正常饱和蒸气压,即可以在孔性固体毛细孔中的凹液面上凝结。因毛细管曲率半径极小,所以会产生毛细凝结现象。 3.天空为什么会下雨人工降雨依据什么原理向高空抛撒粉剂为什么能人工降雨 天上的雨来自空中的云,空中的云其实就是水的气溶胶,它来自地面的水汽蒸发。当 水蒸气压大于水的饱和蒸汽压，云中水滴增大，达到一定程度,也就是不能被上升 的气流顶托住的时候,水滴（冰滴、雪花）就会落到地面上,即是我们所见的雨、雹、雪。 ?只有过饱和水蒸气的云才能实施人工增雨。雾状小水滴的半径很小，根据开尔文公式，由于小水滴的饱和蒸气压p r*大于水的饱和蒸汽压，水滴难以长大，可以添加碘化银、干冰，增大粒径（干冰还降低温度），降低p r* ，使水滴凝结。 ?实施人工隆雨时就是向空中撒入凝结核心，使最初的小水滴的曲率半径加大，这时小水滴的饱和蒸气压小于高空中的蒸气压，从而形成降雨。 4.为什么会产生液体过热现象加入沸石为什么能消除过热现象 ?液体中的小气泡，r <0, p r*

表面与胶体练习题1

3.1表面化学 3.1.1判断正误 1. 两相之间的界面可以看成一个没有厚度的几何平面。（ ） 2. 比表面自由能与表面力实质相同，其数值和量纲也一样，但实际使用的单位不同，其物理意义也不同。（ ） 3. 温度升高时，通常总是使表面力下降。（ ） 4.造成弯曲液面的原因是周界线上的表面力不为零。（ ） 5.附加压力的方向和表面力的方向是一致的。（ ） 6.同温度下，小液滴的饱和蒸汽压大于平液面的蒸汽压,且液滴越小，蒸汽压越大。（ ） 7.把大小不等的液滴封在一个玻璃罩，隔相当长时间后，两液滴将变得一样大。（ ） 8.当把大小不同的两个肥皂泡连通时大泡会变小，小泡会变大。（ ） 9．对指定的液体来说，弯曲表面附加压力与曲率半径成反比，其方向总是指向曲面的球心。（ ） 10.由开尔文公式知，()()()r r r p p p >>凸液面平液面凹液面，曲率越小相差越大。（ ） 11.玻璃毛细管插入液体中，液体一定沿毛细管上升。（ ） 12.肥皂泡的附加压力为2r γ。（ ） 13.固体颗粒半径越小，溶解度越小，熔点也越低。 14.将泉水或井水小心注入干燥的杯子，泉水会高出杯面，这是因为泉水和井水中含有很多非表面活性物质无机盐离子，导致表面力增大。（ ） 15.胶束溶液属于热力学稳定系统。（ ） 16.表面活性剂的亲水亲油平衡值越大，其亲油性越大。（ ） 17.凡能铺展者，必能浸湿，更能粘湿。（ ） 18.对于亲水性固体表面，固-液间的接触角θ<90。。（ ） 19.当蒸汽的压力小于平面液体蒸汽压而大于毛细管中凹面液体的蒸汽压时，该蒸汽就会在毛细管凝聚成液体，产生毛细凝聚现象。（ ） 20. 表面过剩物质的量B Γ一定大于零。（ ） 答案1.(×) 2.(√) 3.(√)4.（√）5.（×）6.（√）7.（×）8.（×）9.（√）10.（√）11.（×）12.（×） 13. (×)14.（√）15.（√）16.（×）17.（√）18.（√）19.（√）20.（×） 3.1.2 选择题 1.同一体系，比表面自由能和表面力都用γ表示，它们（ ） (a)物理意义相同，数值相同 (b)量纲和单位完全相同 (c)物理意义相同，单位不同 (d)前者是标量，后者是矢量 2.液体在毛细管中上升的高度与下列哪一个因素（ ）无关？ (a)温度 (b)液体密度(c)重力加速度(d)大气压力 3.水对玻璃润湿，汞对玻璃不润湿，将一玻璃毛细管分别插入水和汞中，下列叙述不正确的是（ ） (a)水为凹球面 (b)汞为凸球面 (c)水面高于水平面 (d)汞面与汞平面一致 4.一根毛细管插入水中，液面上升的高度为h ，当在水中加入少量氯化钠，这时毛细管中液面高度为（ ） (a)等于h (b)大于h (c)小于h (d)无法确定 5.下列说法中不正确的是（ ） (a)平面液体没有附加压力 (b)凸液面曲率半径为正，凹液面曲率半径为负 (c)弯曲液面表面力的方向指向曲率中心 (d)弯曲液面的附加压力方向指向曲率中心

表面现象和胶体化学练习题

第十一章表面现象和胶体化学练习题 练习题 一、是非题 yes no 1、比表面能、比表面吉布斯自由能和表面张力是同一概念的不同表述方式。 yes no 2、平面液体的附加压力为零。 yes 3、同一液体在相同外界条件下，处于凹面状态下的蒸气压比处于凸面状态时小。 no yes no 4、表面活性剂作用是增加液体或固体的表面张力。 yes no 5、液体浸湿固体的条件是粘附W i≤0。 yes no 6．表面活性剂的HLB值越大，其亲水性越强。 yes no 7．一般而言，物理吸附比化学吸附快。 yes no 8．分散相微粒半径大于入射光波长是发生光散射现象的必要条件。 yes no 9．用AgNO3溶液和KI溶液制备溶胶时，AgNO3过量，得到的是负溶胶。 10．电解质对溶胶的聚沉能力常用聚沉值表示，若某电解的聚沉值越大，则其聚沉能力越 yes no 强。 二、填空题 1、 A 为面积，表面张力σ (填数学符号)。 _______

2、?P1和?P2分别代表平面液体和凹面液体下的附加压力，则?P1______?P2。 3、r1和r2分别代表同一物质的两种微晶体的半径，c1和c2分别代表其相应的溶解度， 若r1>r2，则必有c1_____c2。 4、在某液体中加入物质A，A的浓度为C，若A为表面活性物质，则应有(dσ/dc)T_____0。 5、当铺展系数φ————0时，液体可以在固体表面上自动铺展。 6、当接触角时θ————90O，固体不为液体所润湿。 7、正溶胶，其扩散层应荷________电(填中文字）。 8、电解质NaCl, MgSO4, AlCl3, 对溶胶As2S3聚沉能力最强的电解质的是————(填分 子式）。 9、胶体分散体系的分散相微粒半径r在____~____之间。 输入提示：x1到x9分别代表10-1到10-9,中间用(,)隔开 10、若气—固相表面催化反应为单分子反应，反应物为A，反应速率常数是k2，当A 的吸附很强时，反应速率r=_____。 三、单选题（选一个最佳期答案） 1、根据方程（式中S为熵）可知下面的说法中不 正确的是 （A）等温等压且组成不变时，表面积增大，焓增加。 （B）温度升高，表面张力增大 （C）温度升高，体系的熵增加 （D）等温等压且组成不变时，增加表面积，体系吸热 A B C D 2、对于纯液滴，有关其饱和蒸气压的说法中不正确的是 （A）其分散程度越大，饱和蒸气压越大 （B）表面张力越大，饱和蒸气压越大 （C）密度越大，饱和蒸气压越大

表面与胶体化学问答题

1.为什么用新制得的木炭比陈旧的木炭容易还原氧化铜？ 2.空气净化器的净化原理，葡萄酒和食用油以及红糖的脱色。 3.为什么防毒面具能将毒气滤掉而氧气却可以自由通过？ 4.为什么干洗过的衣服应在通风处凉一段时间后再穿？ 1-4吸附作用； 的速率快？ 5.为什么熟蛋壳比生蛋壳与盐酸反应产生CO 2 6.为什么在普通墨水中滴加洗涤灵就能在塑料纸上书写？ 7.为什么在塑料纸上涂上蛋清就能用普通墨水在上面书写？ 8.加工蛋糕时加“蛋糕油”的作用是什么？ 9.为什么有些洗涤剂不能与肥皂、洗衣粉混用？ 10.洗涤剂越易起泡去污作用越大吗？ 11.制冰糕和冰淇淋时通常加入司盘和吐温的作用是什么？ 5-11表面活性剂； 12.临床上用毛细管采血样的原理 13.肥皂泡自动破灭的原因。 14.农民锄地保墒原理。 12-14弯曲液面的附加压力； 15.制备硫酸铜大晶体时为什么不析出小晶体而是大晶体长大？ 16.欲将纯液体加热至沸腾用不用加搅棒？ 17.硅胶能做干燥剂的原理。 18.进行有机物蒸馏时为什么通常加入素瓷片或毛细管？ 19.人工降雨的原理。 15-19开尔文公式 20.面粉厂为什么要防火？面粉厂、棉纺厂、亚麻厂中的粉尘为什么也能引起爆 炸？

20巨大表面自由能 21.露珠、汗珠、洒落在地上的汞自动成球形的原因。21表面张力； 22.晴朗的天空为什么是蓝色？为什么只有早上和晚上才看到霞光？22丁达尔 效应； 23 清洁鱼缸用的洁水王的洁水原理。23溶胶的絮凝； 24为什么不同型号的墨水不宜混用？ 25明矾的净水原理。 24、25溶胶的相互聚沉； 26 写出界面张力与温度的关系式并推导其来源。 27 回顾你所学的表面张力、胶体化学知识点（物化）。 28一把小麦，用火柴点燃不易着火，若磨成极细的面粉，并分散于容器中，易着火甚至爆炸。 29 容器中放入水和油，用力振荡使油和水充分混合，但静止后又自动分层。 30 小液滴、小气泡总是成球状而不是其他形状。 1、答：⑴固体表面具有吸附能力，木炭具有吸附能力，能够吸附空气中的气体。旧木炭表面由于与空气接触时间比较长，表面吸附了一定的气体分子，使其表面能降低，吸附能力下降。⑵木炭还原氧化铜的反应式为：C+2CuO→2Cu+CO ，木 2 ，使得反应能够向右进行，新制的木炭有更强的吸炭可以吸附反应所产生的CO 2 ，所以用新制得的木炭比陈旧的木炭容易还原氧化铜。附能力，吸附更多的CO 2 2、答：空气净化器装有活性炭，利用活性炭的吸附作用，吸附空气中的悬浮物和有害物质。而葡萄酒，食用油及红糖脱色，也是利用活性炭的吸附作用。 3、答：防毒面具是利用活性炭的吸附作用，将空气中的有毒分子吸附，氧气等小分子则可顺利通过，起到防毒、过滤的作用。 4、答：干洗所用的清洁剂是有机溶剂（三氯乙烯，四氯乙烯），而这些有机溶剂是有毒的，并且衣物纤维会吸附一些有机溶剂，但这些有机溶剂具有挥发性，如果将干洗的衣服在空气中晾一段时间，可以挥发掉这些有毒的有机溶剂。

物理化学十一、十二章问答题(界面现象和胶体)

第十一章界面现象 ．表面能、表面自由能、比表面自由能、表面张力是否是一个概念？相同否？ 答：总地说来四者都是描述表面地过剩能量，但概念上有区别，表面能为物质表面较其 内部多余地能量；若在，恒定时，这部分能量称为表面自由能（表面吉布斯自由能）；若在，恒定时，单位表面地自由能，便称为比表面自由能，其单位为·－，因＝·，故·－也可化为·－，这样表面自由能又转变为另一概念，成为垂直作用于单位长度相表面上沿着相表面地切面方向地力，称为表面张力.虽然比表面自由能和表面张力地数值相同，也可混用，但概念有差别，前者是标量，后者是矢量. ．若在容器内只是油与水在一起，虽然用力振荡，但静止后仍自动分层，这是为什么？ 答：油与水是互不相溶地，当二者剧烈振荡时，可以相互分散成小液滴，这样一来，表面能增大，这时又没有能降低表面能地第三种物质存在，因此这时为不稳定体系，体系有自动降低能量地倾向，分层后，体系能量降低，因此会自动分层. ．铅酸蓄电池地两个电极，一个是活性铅电极，另一个是活性氧化铅电极，你是怎样理 解这理解这“活性”两字？ 答：这里活性是指铅或氧化铅处于多孔性，即具有大地比表面积，具有较高比表面自由能，处于化学活性状态.这是在制备电极时经过特殊活化工序而形成地高分散状态，根据热力学理论及表面性质，若铅蓄电池长期使用或者长期放置而未能及时充电，电极地高分散状态会逐渐减低，这种活性也就消失. .在化工生产中，固体原料地焙烧，目前很多采用沸腾焙烧，依表面现象来分析有哪些优点？ 答：沸腾焙烧是将固体原料碎成小颗粒，通入预热地空气或其它气体，使炉内固体颗粒在 气体中悬浮，状如沸腾，这样就增大了固气间地接触界面，增强了传质与传热，使体系处于较高地化学活性状态. . 在滴管内地液体为什么必须给橡胶乳头加压时液体才能滴出，并呈球形？ 答：因在滴管下端地液面呈凹形，即液面地附加力是向上地，液体不易从滴管滴出，因此 若要使液滴从管端滴下，必须在橡胶乳头加以压力，使这压力大于附加压力，此压力通过液柱而传至管下端液面而超过凹形表面地附加压力，使凹形表面变成凸形表面，最终使液滴滴下，刚滴下地一瞬间，液滴不成球形，上端呈尖形，这时液面各部位地曲率半径都不一样，不同部位地曲面上所产生附加压力也不同，这种不平衡地压力便迫使液滴自动调整成球形，降低能量使液滴具有最小地表面积.

胶体与界面化学复习题库

一、凝胶 1.什么是凝胶有何特征（两个不同） 外界条件(如温度、外力、电解质或化学反应)的变化使体系由溶液或溶胶转变为一种特殊的半固体状态，即凝胶。（又称冻胶） 其一，凝胶与溶胶(或溶液)有很大的不同。溶胶或溶液中的胶体质点或大分子是独立的运动单位，可以自由行动，因而溶胶具有良好的流动性。凝胶则不然，分散相质点互相连接，在整个体系内形成结构，液体包在其中，随着凝胶的形成，体系不仅失去流动性，而且显示出固体的力学性质，如具有一定的弹性、强度、屈服值等。 其二，凝胶和真正的固体又不完全一样，它由固液两相组成，属于胶体分散体系，共结构强度往往有限，易于遭受变化。改变条件，如改变温度、介质成分或外加作用力等，往往能使结构破坏，发生不可逆变形，结果产生流动。由此可见，凝胶是分散体系的一种特殊形式，共性质介于固体和液体之间。 2.举例说明什么是弹性和非弹性凝胶 由柔性的线性大分子物质，如洋菜吸附水蒸气先为单分子层吸附，然后转变为多分子层吸附，硫化橡胶在苯蒸气中的吸附则是从一开始即为多分子层吸附。这类凝胶的干胶在水中加热溶解后，在冷却过程中便胶凝成凝胶。如明胶、纤维素等，在水或水蒸气中都发生吸附。不同的吸附体系，其吸附等温线的形状不同，弹性凝胶的吸附与解析通常会形成较窄的滞后圈。 由刚性质点（如SiO2、TiO2，V2O5、Fe2O3等）溶胶所形成的凝胶属于非弹性凝胶，亦称刚性凝胶。大多数的无机凝胶，因质点本身和骨架具有刚性，活动性很小，故凝胶吸收或释出液体时自身体积变化很小，属于非膨胀型。通常此类凝胶具有多孔性结构，液体只要能润湿，均能被其吸收，即吸收作用无选择。这类凝胶脱水干燥后再置水中加热一般不形成原来的凝胶，更不能形成产生此凝胶的溶胶，因此这类凝胶也称为不可逆凝胶。 3.试述凝胶形成的基本条件

胶体与界面化学(总结)

本章基本内容与要求 1、理解与掌握界面热力学基本原理与公式。 （1）理解界面张力（自由能）与过剩量的意义，理解界面系统热力学基本原理与平衡条件。 （2）掌握拉普拉斯方程、开尔文方程及吉布斯等温方程的推导、含义与应用（计算与解释界面现象）。 （3）了解润温程度的判剧。 2、了解界面平衡特性。 （1）理解化学吸附与物理吸附概念。 （2）掌握兰缪尔吸附模型的意义与应用。 （3）了解BET多层吸附模型的意义与应用。 3、了解界面反应动力学及多相催化。 4、了解胶体系统的各种分类以及物质的尺度在分类中的意义。 5、掌握胶体系统的稳定、制备和破坏的方法。 （1）理解胶体和稳定机制及相关理论。 （2）掌握胶体失稳的各种因素。 6、掌握胶体系统的各种特性。 包括相平衡性质、动力性质、动电性质、流变性质，并了解其变化规律。 7、了解缔合胶体、乳状液、泡沫以及凝胶的特点，了解影响其稳定性的因素。 本章重点与难点： 1、有关界面现象的有：表面张力、弯曲液面的附加压力及后果、表面吸附量与接触角。 2、有关胶体系统的有：胶体的各种特性、胶性稳定性及相关理论、有关沉降公式及流动电势的计算。 3、有关大分子溶液的有：平均分子质量及测定、大分子溶液的粘度、唐南平衡。 本章教学时数：10-12学时，习题课：2学时。 通常分为胶体化学与界面化学两章讨论，因胶体是高度分散的多相体系，其有很大的比表面，故合为一章。但讲述仍是分开，先谈界面化学。 体系内相与相之间存在的一个过渡层，称为相界面。历史上曾称为“表面”。因人们习惯把S-g、L-g的界面称为表面。现已多改之，因称“表面”有二点不妥：①表面似指一个没有厚度的纯几何面；而界面则是两相间的过渡层，通常具有几个分子层厚为三维空间。②“表面”的范围较窄，象S-L、S-S、L-L亦存“界面”。

第八章-表面现象与胶体化学

一、选择题 1. 在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管内液体将： (A) 向左移动(B)向右移动(C)不移动(D)左右来回移动 2. 如图在毛细管内装入润湿性液体，当在毛细管内左端加热时，则管内液体将： (A) 向左移动(B)向右移动(C)不移动(D)因失去平衡而左右来回移动 3. 对大多数纯液体其表面张力随温度的变化率是: 4. 在相同温度下，固体冰和液体水的表面张力哪个大 5. 弯曲表面上附加压力的计算公式：?巾=p' - p o= 2 /R中，R'的符号：() (A) 液面为凸面时为正，凹面为负(B) 液面为凸面时为负，凹面为正 (C)总为正(D) 总为负 6?微小晶体与普通晶体相比较，哪一种性质不正确? 7. 在相同温度下，同一液体被分散成具有不同曲率半径的物系时，将具有不同饱和蒸气压。以p平、p凹、p 凸分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸气压，则三者之间的关系是： () (A) p平＞ p凹＞ p凸(B) p凹＞ p平＞ p (C) p凸＞ p平＞ p凹(D) p凸＞ p凹＞ p平 8. 在空间轨道上运行的宇宙飞船中，漂浮着一个足够大的水滴，当用一根内壁干净、外壁油污的玻璃毛细管接触水滴时，将会出现：() 表面化学 (A) (/ 汀)p> 0 (B) (/ 汀)P< 0 (C) (：7汀)p= 0 (D) 无一定变化规律 (A)冰的大(B) 水的大(C) 一样大(D)无法比较 (A)微小晶体的饱和蒸气压大(B)微小晶体的溶解度大 (C)微小晶体的熔点较低(D) 微小晶体的溶解度较小

(A)水并不进入毛细管(B)水进入毛细管并达到管内一定高度

胶体与表面考试答案

一、江河入海口为什么容易形成三角洲？ 答：河流本身携带的泥沙以胶体形式存在，由于入海口处海水中含氯化钠等电解质，使得胶体溶液发生聚沉，泥沙沉淀，根据流体动力学，流体与限制面接触（粗糙接触面）时，流体的流动易形成漩涡，导致沉淀下来的泥沙不易停在河底，而河中央则以层流为主，易于使泥沙堆积，从而形成三角洲。 二、天空为什么会下雨？向高空抛撒粉剂为什么能人工降雨？其依据原理是什么？ 雨来自空中的云，空中的云其实就是水的凝结物，它来自地球表面的水汽蒸发，水汽向高空遇冷凝结成小水滴。当云中的水滴达到一定程度，也就是不能被上升的气流顶托住的时候，水滴（也可能是冰滴、雪花）就会落到地面上，即是我们所见的雨（雹、雪）。 云是由水汽凝结而成；而云的厚度以及高度通常由云中水汽含量的多少以及凝结核的数量、云内的温度所决定。一般来说，云中的水汽胶性状态比较稳定，不易产生降水，而人工增雨就是要破坏这种胶性稳定状态。通常的人工降雨就是通过一定的手段在云雾厚度比较大的中低云系中播散催化剂（碘化银）从而达到降雨目的。一是增加云中的凝结核数量，有利水汽粒子的碰并增大；二是改变云中的温度，有利扰动并产生对流。而云中的扰动及对流的产生，将更加有利于水汽的碰并增大，当空气中的上升气流承受不住水汽粒子的飘浮时，便产生了降雨。 三、活性炭为什么能做防毒面具和冰箱除臭剂？ 活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。 活性炭具有一种强烈的“物理吸附”和“化学吸附”的作用，可将某些有机化合物吸附而达到去除效果，利用这个原理，我们就能很快而有效地去除空气中的有毒物质和冰箱里的异味。 四、为什么在参观面粉厂时不能穿带铁钉的鞋？

第9章 表面现象与分散系统自测题

第9章 表面现象与分散系统自测题 1．如图所示，该U 型管的粗、细两管的半径分别为0.05cm 和0.01 cm 。若将密度ρ＝0.80 g ?cm -3的液体注人U 型管中，测得细管液面比粗管的液面高h ?＝2.2 cm ，利用上述数据便可求得该液体的表面张力l γ＝( ).设该液体与管壁能很好润湿，即θ＝0°。 A 、5.20×10-3 N ?m -1； B 、10.79×10-3 N ?m -1； C 、12 .82×10-3N ?m -1； D 、因数据不足，无法计算。. 2．在100℃，大气压力为101.325 kPa 下的纯水中，如有一个半径为r 的蒸气泡，则该蒸气 泡内的水的饱和蒸气压r p ( )大气压力0p ；若不考重力的作用，则该蒸气泡受到的压力为( )。 ( ) A 、大于；0p (大气压力)－p ?(附加压力)； B 、大于；0p ＋p ?； C 、小于；0p －p ?； D 、小于；0p ＋p ?。 3．在T ，p 一定下，将一体积为V 的大水滴分散为若干小水滴后，在下列性质中，认为基本不发生变化的性质为( )。 A 、表面能； B 、表面张力； C 、弯曲液面下的附加压力； D 、饱和蒸气压。 4．在室温、大气压力下，用同一支滴管分别滴下同体积的纯水和稀的表面活性剂水溶液(其密度可视为与纯水相同)则水的滴数1n 与稀表面活性剂溶液的滴数2n 之比，即12/n n ( )。 A 、大于1； B 、小于1； C 、等于1； D 、无法比较。 5．已知在25℃下，水与汞、乙醚与汞和乙醚与水的界面张力γ(H 2O/Hg)，γ{(C 2H 5)2O/Hg }和γ{(C 2H 5)2O/H 2O }分别为375，379和10.7 mN ?m -1，则当水滴在乙醚与汞的界面上时的铺展系数S ＝( )mN ?m -1。 A 、743.3×10-3； B 、6 .7×10-3； C 、14.7×10-3； D 、-6.0×10-3。 6．在一定T ，P 下，无论何种气体在固体表面上的吸附过程的熵变一定是( )，而焓变H ?也一定是( )。 A 、大于零； B 、等于零； C 、小于零； D 、无法判定。 7．朗格缪尔所提出的吸附理论及所推导出吸附等温式( )。 A 、只能用于化学吸附； B 、只能用物理吸附； C 、适用于单分子层吸附； D 、适用于任何物理吸附和化学吸附。 8．在恒T ，p 下，于纯水中加入少量表面活性剂时，则表面活性剂在表面层中的浓度( )其在本体中的浓度，此时溶液的表面张力( )纯水的表面张力。 A 、大于； B 、等于； C 、小于； D 、可能大于也可能小于 9．胶体系统的电泳现象说明( )。 A 、分散介质带电； B 、胶粒带有相当数量电荷； C 、胶体粒子处在等电状态； D 、分散介质是电中性的。 10．溶胶中的胶体粒子处在等电态，是指该胶粒处在( )的状态。 A 、热力学电势为零； B 、斯特恩电势为零； C 、ξ电势为零； D 、无法判断的状态。 11．制备BaSO 4溶胶时，是用Na 2SO 4作为稳定剂，则BaSO 4溶胶的胶团结构为( )。