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*

体，且半径越小，泡内的蒸气压越小。

?当液体的水蒸气和外压相等时，

水就到达沸点。但沸腾时小气泡的形成是从无到有，从小到大。最初形成的小气泡内的饱和蒸气压很小，在外压的压迫下很难形成，至使液体不易沸腾形成过热液体。易发生暴沸现象. 加入沸石, 提供现成的小气泡.

5.水在玻璃上能铺展,水银在玻璃上却形成液滴,为什么?由Y oung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。

[8. 简述土壤保墒的界面化学原理。

根据开尔文公式，土壤毛细管中水的饱和蒸汽压小于空气中水的饱和蒸汽压。温度降低，土壤毛细管中水的饱和蒸汽压进一步降低。

白天温度高，而空气中水蒸气蒸汽压不高，水蒸汽不能凝结为水。

晚上温度低，空气中水蒸气蒸汽压可能已经大于土壤毛细管中水的饱和蒸汽压，水蒸汽将在毛细管中凝结成水。]

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。

界面与胶体化学

系 专业 班 学 姓 ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉密┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉封┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉线┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉

纳米材料的研究进展 摘要： 在充满生机的21世纪，信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求，组件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小；航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。新材料的创新，以及在此基础上诱发的新技术。本文介绍了纳米材料和纳米技术的概念及其研究进展，并且着重介绍了纳米材料的应用及纳米材料的发展前景预测。 关键词：纳米材料纳米技术研究进展应用发展趋势。 引言： 新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的 战略研究领域，纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象，也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。 指由纳米单元构成的任何类型的材料，如金属、陶瓷、聚合物、半导体、玻璃和复合材料等。这些纳米级的结构单元，如纳米粒子（0维）、碳纳米管（1维）和纳米层（2维）等又是由原子和分子组成的。通过改变纳米结构单元的大小，控制内部和表面的化学性质及它们的组合，就能设计材料的特性和功能。 1、纳米材料和纳米技术 1991年，碳纳米管被人类发现，它的质量是相同体积钢的六分之一，强度却是钢的10倍，成为纳米技术研究的热点。诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为，纳米碳管将是未来最佳纤维的首选材料，也将被广泛用于超微导线、超微开关以及纳米级电子线路等。 2、纳米材料的研究进展 纳米材料的研究最初源于十九世纪六十年代对胶体微粒的研究，二十世纪六十年代后，研究人员开始有意识得通过对金属纳米微粒的制备和研究来探索纳米体系的奥秘。1984年，德国萨尔布吕肯的格莱特(Gleiter)教授[3] 把粒径为6nm的金属铁粉原位加压制成世界上第一块纳米材料，开创纳米材料学之先河。1990年7月，在美国巴尔的摩召开了第一届国际纳 米科学技术学术会议(Nano-ST)，标志着纳米材料学作为一个相对独立学科的诞生。 中科院沈阳金属所的卢柯小组[6]在纳米材料及相关亚稳材料领域取得了突出的成绩。他发展的利用非晶完全晶化制备致密纳米合金的方法已与惰性气体蒸发后原位加压法、高能球磨法成为当前制备金属纳米块材的三种主要方法之一。他们发现的纳米铜的室温超塑延展性，被评为2000年中国十大科技新

界面与胶体化学试卷A

系 专业 班 学号 姓 名 ┉┉ ┉┉ ┉┉┉┉ ┉ ┉密┉ ┉ ┉┉┉┉┉┉┉ ┉封┉┉ ┉┉ ┉┉┉┉┉┉ 线 ┉┉┉┉ ┉┉┉┉ ┉ ┉

乳化液的研究进展 摘要针对目前国内外乳化液在食品、化妆品、医药等各类生活用品的应用及发展论述。本文通过世界乳化液发展史，各类乳化液的作用延伸到现实生活中的应用，通过不同性质的物质经过实验加工合成各种各样对人们生产活动息息相关的乳化液。乳化液的应用主要体现在食品添加剂、化妆品的乳化理论与乳化技术上，都是通过人民生产生活对其的要求日益提高，乳化液相关工作人员不断改进乳化液的原料、生产合成工艺逐步完善乳化液的功能。得出了根据各种乳化液的HLB值不同、乳化液与分散相的亲和性、乳化液的配伍作用可以细分各类乳化液的相应及相对作用推广乳化液在各领域的使用。 关键字：乳化液，食品添加剂，化妆品，乳化液的HLB值 引言乳化液广泛应用于化工、食品、造纸、涂料、印染、纺织、环保、石油、医药、金属加工、石油产品、废水处理等各个领域。本文主要介绍乳化液的发展、制备、性质及应用，反映了乳化最新研究与应用成果，对乳化液的研究、开发和应用提供参考。 1.乳化液的乳化原理 乳化液作为一类食品添加剂，在食品工业中扮演着重要的角色，它是现代食品工业的重要组成部分，在食品工业中的需求量约占添加剂的50%[1]。基于其表面活性性质和与食品组分的相互作用，乳化液不仅在各种原料混合、融合等一系列加工过程中起乳化、分散、润滑和稳定等作用，而且还可以改进和提高食品的品质和稳定性。比如，它可以使食品舌感润滑、保持质感，还被用作蛋糕的起泡剂、豆腐的消泡剂等。在面包生产中，乳化液可以保护淀粉粒，防止老化，从而使面包食感得到改良，并在防氧化、抗菌和品质等方面得到改善。 乳化液是一种表面活性剂，既有亲水基团，又有亲油基团，两者分别处于两端，形成不对称的分子结构。可将两种不溶物质“吸附”在一起。乳化液是乳液的一种稳定剂，也是表面活性剂的一种。 乳化液可以分散在分散质的表面，形成薄膜或者是双电层，可以是分散相带有电荷，这样就可以阻止分散相的小液滴互相凝结，使形成的乳浊液比较稳定。例如，在农药的原药（固态）或原油（液态）中加入一定量的乳化液，再把它们溶解在有机溶剂里，混合均匀后可制成透明液体，叫乳油。常用的乳化液有肥皂、阿拉伯胶、烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠盐、羧酸盐、硫酸盐等。 1.1液体物料中的乳化原理 在两种不相混合的液体中（如油和水），乳化液分子能吸附于液体界面上，并定向排列，亲水基团指向水相，疏水基团指向油相，通过乳化液的“架桥”作用，使水和油两相紧密地融 合在一起。 1.2 固体物料中的乳化原理乳化液与食品中的蛋白质、淀粉、脂类作用，改善食品结构。碳

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

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。

界面与胶体化学复习题及答案

习题1 1. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，同温度下，两种状 态相比，以下性质保持不变的有： (A)表面能 (B)表面张力 (C)比表面 (D)液面下的附加压力 2.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 3.在298 K下，将液体水分散成小液滴，其热力学能： (A) 增加 (B)降低 (C) 不变 (D)无法判定 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.在临界温度时，纯液体的表面张力 (A) 大于零 (B)小于零 (C)等于零 (D)无法确定 6.在 298 K时，已知 A液的表面张力是 B液的一半，其密度是 B液的两倍。如 果A液在毛细管中上升1.0×10-2m，若用相同的毛细管来测 B液，设接触角相等， B液将会升高： (A) 2×10-2m (B) 1/2×10-2m (C) 1/4×10-2m (D) 4.0×10-2m 7.下列说法中不正确的是： (A)生成的新鲜液面都有表面张力 (B)平面液体没有附加压力 (C)弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心 (D)弯曲液面的附加压力指向曲率中心 8.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 9.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 (C)水进入毛细管并达到管的另一端 (D)水进入毛细管并从另一端滴出 10.同外压恒温下，微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压： (A) 大 (B) 一样 (C) 小 (D) 不定 11.用同一支滴管滴下水的滴数和滴相同体积苯的滴数哪个多? (A)水的多 (B)苯的多 (C)一样多 (D)随温度而改变 12. 25℃时，一稀的肥皂液的表面张力为0.0232 N·m-1，一个长短半轴分别为0.8 cm和0.3 cm的肥皂泡的附加压力为： (A) 5.8 Pa (B) 15.5 Pa (C) 18.4 Pa (D) 36.7 Pa 13.已知 293 K时，水-辛醇的界面张力为 0.009 N·m-1，水-汞的界面张力为 0.375 N·m-1，汞-辛醇的界面张力为 0.348 N·m-1，故可以断定： (A)辛醇不能在水－汞界面上铺展开 (B)辛醇可以在水－汞界面上铺展开 (C)辛醇可以溶在汞里面 (D)辛醇浮在水面上 14.在农药中通常都要加入一定量的表面活性物质,如烷基苯磺酸盐,其主要目的是： (A) 增加农药的杀虫药性 (B) 提高农药对植物表面的润湿能力 (C) 防止农药挥发 (D) 消除药液的泡沫 15.将半径相同的三根玻璃毛细管分别插入水、乙醇水溶液和NaCl水溶液中，三根毛细管中液面上升高度分别为h1，h2，h3，则： (A) h1＞h2＞h3 (B) h1＞h3＞h2 (C) h3＞h1＞h2 (D) h2＞h1＞h3

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

《胶体与界面化学》复习思考题.doc

《胶体与表面化学》复习思考题 一、凝胶 1. 什么是凝胶？有何特征（两个不同）？ 答：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，液体包在其屮，随着凝胶的 形成，体系不仅失去流动性，而且显示岀固体的力学性质，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Z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，硫化橡胶在苯蒸气屮的吸附 则是从一开始即为多分了层吸附。这类凝胶的干胶在水屮加热溶解麻，在冷却过程屮便胶凝成凝胶。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白身体积变化很小，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屮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。

胶体与界面化学精彩试题及问题详解

实用文档 1.什么是气凝胶？有哪些主要特点和用途？ 当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。气凝胶貌似“弱不禁风”，其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。 用途：（1）制作火星探险宇航服（2）防弹不怕被炸 （3）过滤与催化（4）隔音材料（5）日常生活用品 2.试述凝胶形成的基本条件？ ①降低溶解度，使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。②析出的质点即不沉降，也不能自由行动，而是构成骨架，在整个溶液中形成连续的网状结构。 3.简述光学白度法测定去污力的过程。 将人工制备的污布放在盛有洗涤剂硬水的玻璃瓶中，瓶内还放有橡皮弹子，在机械转动下，人工污布受到擦洗。在规定温度下洗涤一定时间后，用白度计在一定波长下测定污染棉布试片洗涤前后的光谱反射率，并与空白对照。 4.试述洗涤剂的发展趋势。 液体洗涤剂近几年的新的发展趋势： (1)浓缩化 (2)温和化、安全化(3)专业化 (4)功能化(5)生态化: ①无磷化②表面活性剂生物降解③以氧代氯 5.简述干洗的原理 干洗是在有机溶剂中进行洗涤的方法，是利用溶剂的溶解力和表面活性剂的加溶能力去除织物表面的污垢。 6. 脂肪酶在洗涤剂中的主要作用是什么？ 脂肪酶，人的皮脂污垢如衣领污垢中因含有甘油三脂肪酸酯而很难去除，在食品污垢中也含有甘油三脂肪酸酯类的憎水物质，脂肪酶能将这些污垢分解成甘油和脂肪酸。 7.在洗涤剂中作为柔和剂的SAA主要是什么物质？ 用作柔和剂的表面活性剂主要是两性表面活性剂 8.用防水剂处理过的纤维为什么能防水？ 织物防水原理：将纤维织物用防水剂进行处理，可使处理后的纤维不表面变为疏水性，防水织物由于表面的疏水性使织物与水之间的接触角θ>90°，在纤维与纤维间形成的“毛细管”中的液面成凸液面，凸液面的表面张力的合力产生的附加压力△P的方向指向液体内部因此有阻止水通过毛细管渗透下来的作用。 9.请举出几个润湿剂的应用实例。 （1）润温剂在农药中的应用。加入润湿剂后，药液在蜡质层上的润湿状况得到改善甚至可以在其上铺展。 （2）润湿剂在原油开采中的应用。溶有表面活性剂的水，称之为活性水，活性

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

界面与胶体化学复习题及答案

应化124班 1. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，同温度下，两种状 态相比，以下性质保持不变的有： (A)表面能 (B)表面张力 (C)比表面 (D)液面下的附加压力 2.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 3.在298 K下，将液体水分散成小液滴，其热力学能： (A) 增加 (B)降低 (C) 不变 (D)无法判定 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.在临界温度时，纯液体的表面张力 (A) 大于零 (B)小于零 (C)等于零 (D)无法确定 6.在 298 K时，已知 A液的表面张力是 B液的一半，其密度是 B液的两倍。如 果A液在毛细管中上升1.0×10-2m，若用相同的毛细管来测 B液，设接触角相等， B液将会升高： (A) 2×10-2m (B) 1/2×10-2m (C) 1/4×10-2m (D) 4.0×10-2m 7.下列说法中不正确的是： (A)生成的新鲜液面都有表面张力 (B)平面液体没有附加压力 (C)弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心 (D)弯曲液面的附加压力指向曲率中心 8.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 9.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 (C)水进入毛细管并达到管的另一端 (D)水进入毛细管并从另一端滴出 以下说法中正确的是（ C ）。 (A) 溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统； (B) 溶胶与真溶液一样是均相系统； (C) 能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶； (D) 通过超显微镜能看到胶体粒子的形状和大小 二、判断题 1、溶胶是均相系统，在热力学上是稳定的。（√） 2、长时间渗析，有利于溶胶的净化与稳定。（×） 3、有无丁达尔(Tyndall)效应是溶胶和分子分散系统的主要区别之一。（√） 4、亲液溶胶的丁达尔(Tyndall)效应比憎液胶体强。（×） 5、在外加直流电场中，碘化银正溶胶向负电极移动，而其扩散层向正电极移动。（√） 6、新生成的Fe(OH)3沉淀中加入少量稀FeCl3溶液，会溶解，再加入一定量的硫酸盐溶 液则又会沉淀。（√） 7、丁达尔效应是溶胶粒子对入射光的折射作用引起的。（×） 8、胶束溶液是高度分散的均相的热力学稳定系统。（√） 9、胶体粒子的扩散过程和布朗运动本质上都是粒子的热运动而发生的宏观上的定向迁移现 象。（√） 10、在溶胶中加入电解质对电泳没有影响。（×） 二、填空题 1.界面吉布斯自由能和界面张力的相同点是 不同点是。 2.液态汞的表面张力 g= 0.4636 N·m-1+ 8.32×10-3N·m-1·K-1·T - 3.13×10-7N·m-1·K-2·T2 在 400 K时，汞的（?U/?A）T, V = 。 3.液滴越小，饱和蒸气压越 __________；而液体中的气泡越小，气泡内液体的饱和蒸气压越 __________。 4. 300 K时，水的表面张力g= 0.0728 N·m-1，密度r为 0.9965×103kg·m-3。

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？ ①降低溶解度，使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。②析 出的质点即不沉降，也不能自由行动，而是构成骨架，在整个溶液中形 成连续的网状结构。 4.凝胶形成的方法有哪几种？ 改变温度转换溶剂加电解质进行化学反应 5.凝胶的结构分为哪4种类型？ A 球形质点相互联结，由质点联成的链排成三维的网架Ti02、Si02等凝胶。 B 棒状或片状质点搭成网架，如V205凝胶、白土凝胶等。 C 线型大分子构成的凝胶，在骨架中一部分分子链有序排列，构成微晶区，如明胶凝胶、棉花纤维等。 D 线型大分子因化学交联而形成凝胶，如硫化橡胶以及含有微量：二乙烯苯的聚苯乙烯都属于此种情形。

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

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.

界面与胶体化学复习题及答案

习题1 1、一定体积的水,当聚成一个大水球或分散成许多水滴时,同温度下,两种状态 相比,以下性质保持不变的有: (A)表面能 (B)表面张力 (C)比表面 (D)液面下的附加压力 2、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 3、在298 K下,将液体水分散成小液滴,其热力学能: (A) 增加 (B)降低 (C) 不变 (D)无法判定 4、在相同温度下,固体冰与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、在临界温度时,纯液体的表面张力 (A) 大于零 (B)小于零 (C)等于零 (D)无法确定 6、在 298 K时,已知 A液的表面张力就是 B液的一半,其密度就是 B液的两倍。 如果A液在毛细管中上升1、0×10-2m,若用相同的毛细管来测 B液,设接触角相 等,B液将会升高: (A) 2×10-2m (B) 1/2×10-2m (C) 1/4×10-2m (D) 4、0×10-2m 7、下列说法中不正确的就是: (A)生成的新鲜液面都有表面张力 (B)平面液体没有附加压力 (C)弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心 (D)弯曲液面的附加压力指向曲率中心 8、微小晶体与普通晶体相比较,哪一种性质不正确？ (A)微小晶体的饱与蒸气压大 (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 9、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