胶体与界面化学期刊

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

《胶体与表面化学》复习思考题

一、 凝胶

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

什么是凝胶？有何特征（两个不同）？ 举例说明什么是弹性和非弹性凝胶？ 试述凝胶形成的基本条件？ 凝胶形成的方法有哪几种？ 凝胶的结构分为哪4种类型？ 溶胶≒凝胶转变时有哪些现象？

要制备很浓的明胶溶液而又不使胶凝，应加入什么物质比较好？为什么？ 什么是凝胶的触变作用？简单叙述其机理？ 什么是负触变作用？绝大部分为什么体系？

10. 什么是离浆作用？为什么？

11. 什么是凝胶的有限膨胀和无限膨胀？其膨胀速度符合什么动力学特征？ 12. 试述凝胶膨胀的两个阶段。

13. 物质在凝胶中扩散速率减慢的原因是什么？ 14. 试述凝胶色谱（GPC）技术的基本原理？

15. 试用Ostwald的过程和理论解释Liesegang环现象。 16. 形成Liesegang环的必要条件是什么？

17. 目前高吸水性材料其吸水量约可达自身质量的多少倍？ 18. 试述高吸水性凝胶的结构、组成和吸水性能的关系。 19. 什么是高吸油性树脂？其吸油能力主要起源于什么作用力？ 20. 高吸油树脂的吸油机理是什么？

21. 水凝胶中的水按作用力的强弱可分为哪4种状态？ 22.

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(

习题与问题

1．计算在20℃时将1ml水变成直径为1×10-5cm的液滴所需要的功。 2．导出表面张力与表面自由能的各种单位间的换算关系。 3．说明下列各体系中固液交界处液体表面张力作用的方向。

4．试根据对势加合法导出的计算液体表面张力的公式来说明温度对表面张力的影响。

5．导出液体表面总能与温度的关系。

6．已知液态铁在1535℃时的表面张力为1880mN/m，表面张力温度系数为-0.43mN(m·K)。求它的总表面能。 7．液态铋在550℃时的表面张力是380mN/(m·K),它的临界温度是4620K，试估计它在1000℃时的表面张力和总表面能。

8．已知20℃时甲醇的表面张力为22.05mN/m，密度为0.80g/cm3，表面张力的温度系数为-0.096mN/(m·K)。求甲醇的表面总能及1mol甲醇分子处于表面上时比处于内部时过剩的自由能值。

9．将一上端弯曲的、可为水润湿的毛细管抽入水中，若它露出水面的高度小于其毛细上升高度，问水能否从上口流出，为什么？

10．有二大片平板玻璃平行而立，相距0.1mm，下边与水接触，水上两板间最大上升高度有多少？如果两板不平行，(a)底边相接，向上成10°张角。(b)左边相接，向右成10°张角。说

胶体与界面化学课程论文题目

1. 胶体分散体系在日常生活中的应用 2. 表面活性剂在选矿中的应用

3. 表面活性剂在粉体材料加工制备中的应用 4. 润湿性在材料制备中的应用 5. 表面活性剂在化妆品中的应用 6. 论矿物浮选过程中的界面化学现象 7. HLB值在化工中的重要性 8. 复合材料加工过程中的界面作用 9. 纳米粉体材料的团聚与分散问题 10. 材料表面改性过程中的界面化学作用

论文要求内容及格式要求：

论文字数要求在3500左右；

参考文献不少于6篇，且需随论文一起打包提交。所列参考文献应按论文参考或引证的先后顺序排列，且需要在论文中正确标注（右上标形式，如[1]）。

论文中严禁出现任何形式的乱码、上下标错误等明显问题。 将评分标准装订在第2页。 【1】摘要和关键词

摘要：扼要叙述本设计的主要内容、特点，文字要精练。摘要中不宜使用公式、图表，不标注引用文献编号。同时要有中、英文对照摘要，中文摘要约50-80汉字；英文摘要相对应汉字。

关键词：从论文标题或正文中挑选3～5个最能表达主要内容的词作为关键词，同时有中、英文对照，分别附于中、英文摘要后。

在摘要的上方写上论文题目；题目和摘要中间注明学院、专业、学号及姓名；在摘要下方另起一

备课笔记

《界面与胶体的物理化学》教学讲义

王晓钧

定义：界面与胶体的物理化学是近代发展较快的交叉学科。它以胶体体系为研究主体，借助于流体力学、静电学、经典电磁学以及统计力学的理论和各种研究手段，透过体系所表现出的各种物理和化学现象，研究体系的性质。溶胶是多相体系，胶体

装 订 线 粒子高度的分散性使得它具有巨大的相界面，界面与胶体的物理化学研究由此产生的各种界面现象。

诞生：1861年Thaham Graham系统地研究了许多物质的扩散速度，提出了有关胶体化学的一些名词，奠定了胶体化学的基础。

应用：涉及到物理化学、分析化学、环境科学、石油科学、材料科学以及化学制造和日用化学等学科，在化工、轻化、石化等传统工业中得到广泛应用，在生物、材料及新能源等高科技领域也有广泛的应用前景。

第一章 胶体体系及其性质

介绍胶体的分散性及类型，胶体粒子大小与体系物理性质的关系。性质中动力性质、光学性质和流变性质是主要内容。 §1.1 胶体的分散性与类型 §1.1.1分散粒子的大小与表面能

连续相：分散相和分散介质——不连续相：分散体系

分散相粒子大小变化导致体系物理化学性质变化，最主要的是比表面积的变化。 P2上的表1-1表示粒子尺寸变小，比

天津工业大学2011-2012学年 第一学期

应化、化工《胶体与界面化学》课程期末试卷(A卷)

班级___________姓名__________ 学号____________

题号 分数 阅卷人 一 二 三 四 合计 一、选择题（25分）

1. 空气中直径0.01m的球形肥皂泡（表面张力为0.025N/m）所受附加压力为( D ) (A) 2.5Pa (B) 5Pa (C) 10Pa (D) 20Pa

2. 液体在毛细管中上升的高度正比于（ C ）。

(A) 温度 (B) 液体密度 (C) 附加压力 (D) 管的半径

3. 在相同温度下，同一液体被分散成有不同曲率半径的分散体系时，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，则三者的关系是（ B ）

(A) P平＞P凹＞P凸 (B) P凸＞P平＞P凹 (C) P凹＞P平＞P凸 (D) P凸＞P凹＞P平

4. 用最大气泡法测定溶液表面张力，对实际操作的规定哪条不正确？（ D ） (A) 毛细管必须

物理化学与胶体化学期终试卷2004.1

班级_________ 学号_________ 姓名__________ 一．填空题：（15×2分） 1．写出下列公式的适用条件：

(1) －?G= －Wf __________________________________________________________________________ (2)?U=Qv _____________________________________________________________________________ 2．某体系经历一个不可逆循环过程后，其体系的?S（填＜，＝或＞） 3．理想气体的(?H?V)T?__________,(______0,环境的

?S______0

?H?p)T=_________.

4．将2mol的A和3mol的B混合形成理想溶液，则混合过程中体系的

?H=______________,?S=________.

5．将少量的CaCO3(s)在一抽空的密闭容器中加热，使其完全分解，则该体系的独立组分数C=____________,自由度f =______.

物理化学与胶体化学期终试卷2004.1

班级_________ 学号_________ 姓名__________ 一．填空题：（15×2分） 1．写出下列公式的适用条件：

(1) －?G= －Wf __________________________________________________________________________ (2)?U=Qv _____________________________________________________________________________ 2．某体系经历一个不可逆循环过程后，其体系的?S（填＜，＝或＞） 3．理想气体的(?H?V)T?__________,(______0,环境的

?S______0

?H?p)T=_________.

4．将2mol的A和3mol的B混合形成理想溶液，则混合过程中体系的

?H=______________,?S=________.

5．将少量的CaCO3(s)在一抽空的密闭容器中加热，使其完全分解，则该体系的独立组分数C=____________,自由度f =______.

胶体与表面化学复习题 The pony was revised in January 2021

胶体与表面化学复习题

一、选择题

1. 一个玻璃毛细管分别插入20℃ 和70℃ 的水中，则毛细管中的水在两不同温度水中上

升的高度（ C ）。

(A) 相同；(B) 无法确定；

(C) 20℃ 水中高于70℃ 水中；(D) 70℃ 水中高于20℃ 水中。

2. 下列叙述不正确的是（ D ）。

(A) 比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起系

统吉布斯自由能的增量；

(B) 表面张力的物理意义是，在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长

度功线的表面紧缩力；

(C) 比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同；

(D) 比表面自由能单位为J·m2，表面张力单位为N·m－1时，两者数值不同。

3. 已知20℃ 时水～空气的界面张力为× 10－2N·m－1，当在20℃ 和100kPa下可逆地增

加水的表面积4cm2，则系统的ΔG为（ A ）。

(A) × 10－5 J ；(B) × 10－1 J ；

(C) －× 10－5 J ；(D) －× 10－1 J 。

4.在一个密闭