界面现象的本质 表面层分子与内部分子相比,它们所处的环境不同。 体相内部分子所受四周邻近相同分子的作用力是对称 的,各个方向的力彼此抵销; 但是处在界面层的分子,一方面受到体相内相同物 质分子的作用,另一方面受到性质不同的另一相中物 质分子的作用,其作用力未必能相互抵销,因此,界 面层会显示出一些独特的性质。 对于单组分体系,这种特性主要来自于同一物质在 不同相中的密度不同;对于多组分体系,则特性来自 于界面层的组成与任一相的组成均不相同 上一内容→下一内容◆回主目录 返回 2021/2/20
上一内容 下一内容 回主目录 返回 2021/2/20 界面现象的本质 对于单组分体系，这种特性主要来自于同一物质在 不同相中的密度不同；对于多组分体系，则特性来自 于界面层的组成与任一相的组成均不相同。 表面层分子与内部分子相比，它们所处的环境不同。 体相内部分子所受四周邻近相同分子的作用力是对称 的，各个方向的力彼此抵销； 但是处在界面层的分子，一方面受到体相内相同物 质分子的作用，另一方面受到性质不同的另一相中物 质分子的作用，其作用力未必能相互抵销，因此，界 面层会显示出一些独特的性质
界面现象的本质 最简单的例子是液体及其蒸气组成的表面。 液体内部分子所受的力可以 气相 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。界面层特有的物理化 学现象,通称为界面现象。 上-内容下一内容◆回主目录」 返回 2021/2/20
上一内容 下一内容 回主目录 返回 2021/2/20 界面现象的本质 最简单的例子是液体及其蒸气组成的表面。 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。界面层特有的物理化 学现象，通称为界面现象
界面现象的本质 气相 4 上一内容→下一内容◆回主目录 返回 2021/2/20
上一内容 下一内容 回主目录 返回 2021/2/20 界面现象的本质
表面功( surface work) 由于表面层分子的受力情况与本体中不同,因此如 果要把分子从内部移到界面,或可逆的增加表面积,就 必须克服体系内部分子之间的作用力,对体系做功。 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: OW=rdA 式中y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。 上一内容→下一内容◆回主目录 返回 2021/2/20
上一内容 下一内容 回主目录 返回 2021/2/20 表面功（surface work） ' W A = d 式中 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。 由于表面层分子的受力情况与本体中不同，因此如 果要把分子从内部移到界面，或可逆的增加表面积，就 必须克服体系内部分子之间的作用力，对体系做功。 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：
表面自由能 surface free energy) 考虑了aU=TdS-Pd+x4+2如na 表面功,表 B 面层系统的dH=7dS+dP++∑Abma 热力学基本 B 公式中应相dF=-Sd7-P+4+∑AcmB 应增加yldA B 项,即 dG=-SdT+VdP+yA+>HBdnB B 由此可得: aU OH OF OG OA S, V, nB 0AS,P, nB OA T,,nB aA T, P, nB 上一内容→下一内容◆回主目录 返回 2021/2/20
上一内容 下一内容 回主目录 返回 2021/2/20 表面自由能(surface free energy) = − + + + = − − + + = + + + = − + + B B B B B B B B B B B B d d d d d d d d d d d d d d d d G S T V P A dn F S T P V A dn H T S V P A dn U T S P V A dn , , B ( )S V n A U = , , B ( )S P n A H = B , , ( ) T V n A F = , , B ( )T P n A G = 由此可得： 考虑了 表面功，表 面层系统的 热力学基本 公式中应相 应增加γdA一 项，即：