界面现象 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

内容简介

　　《界面现象》是编者在多年教学实践的基础上，以化学工程与工艺专业的本科生为对象而编写的。全书共7章，第1章为界面现象的基本概念和理论基础，从分子间力出发，揭示了界面现象发生的内在动力；第2~7章依次介绍了气液界面及现象、液液界面及现象、肺泡单分子膜及其生理机制、固液界面及现象、气固界面及现象和固固界面及现象。

目录

第1章界面与界面现象

1.1界面、界面相与表面

1.2弯曲液面的附加压力

1.3分子间力

1.3.1化学作用与物理作用

1.3.2静电力

1.3.3诱导力

1.3.4色散力

1.3.5弱化学作用

1.4分子间力与物性的关系

1.4.1分子间力与沸点和熔点的关系

1.4.2分子间力与溶解度的关系

思考题

第2章气液界面及现象

2.1纯液体表面

2.1.1比表面自由能和表面张力

2.1.2表面张力的物理真实性

2.1.3界面区的分子特性

2.1.4表面分子的交换率

2.1.5表面张力的分子理论

2.1.6表面张力的影响因素

2.2附加压力与气液界面现象

2.2.1液面的曲率

2.2.2弯曲液面下的附加压力——Laplace方程

2.2.3毛细现象

2.2.4蒸气压与曲率的关系——开尔文方程

2.2.5亚稳现象——过饱和蒸气和过热液体

2.3表面张力的测定

2.3.1毛细管法

2.3.2最大气泡压力法

2.3.3吊环法

2.3.4吊片法

2.3.5滴重法和滴体积法

2.4溶液的表面

2.4.1溶液的表面张力

2.4.2水溶液的表面张力与表面吸附

2.5Gibbs吸附等温线方程

2.5.1Gibbs吸附等温线方程的推导

2.5.2Gibbs吸附等温线方程的应用

2.6表面活性剂水溶液

2.6.1表面活性剂的结构与分类

2.6.2疏水效应和似冰理论

2.6.3溶解性与临界胶束浓度及Krafft点

2.6.4表面活性

2.7表面活性剂在水溶液表面的吸附

2.7.1表面活性剂吸附等温线

2.7.2 吸附层结构与状态

2.7.3表面状态方程

2.7.4表面活性剂溶液吸附的实际应用

2.7.5表面活性剂的吸附动力学

2.8胶束的形成与特性

2.8.1胶束的形成与结构

2.8.2临界胶束浓度的测定

2.8.3临界胶束浓度的影响因素

2.8.4胶束溶液的增溶效应

2.8.5反胶束现象

……

参考文献

前言/序言

　　界面通常是指两相的分界面，体系作为一个整体从一相到另一相的转变必然是通过这个分界面。大多数科学家更多地关注界面两侧的两个相的本体特征，并往往从物质的两个极端尺度进行考察：一端是分子和原子水平的物质，另一端则是宏观尺度的物质。类似的研究仍在进行着，但它确实不能很好地解释一些现象，如乳化、气溶胶和润湿等，而这些现象均发生在界面上，又称为界面现象。界面现象与界面区的物质特性有关。而处于这一区域的物质特性被Ostwald形象地称为“被忽视尺寸的世界”。

　　事实上，界面又称为界面相，其厚度为10 nm左右。除此之外，还有一种由界面包裹的体系即胶体，其尺寸小于104 nm，因此又可以说界面现象均发生在10~104 nm的区域内。为了弄清界面现象为什么会发生、怎样发生以及如何更好地对其加以利用，就必须研究界面相内的物质特征及其性能的变化规律。虽然目前人们对界面相及两相之间转变的本质的理解还落后于许多其他的科学领域，但也并非没有基础。鉴于胶体是一种特殊的界面现象，本书所说的界面现象是包括胶体在内的。

　　界面科学起源于19世纪，但人们观察到并应用界面现象已有数千年的历史。例如，古书上就记载了人们观察到奇异的云和雾，实际上就是大自然形成的气溶胶，制备墨水和颜料则是古人合理地利用了界面现象的经典实例，其中最为著名的是美国科学家本杰明·富兰克林（Benjamin Franklin）关于覆盖一英亩池塘至少需要多少油的探讨。对界面现象的最初描述则是由杨（Young）、拉普拉斯（Laplace）、高斯（Gauss）和泊松（Poisson）等所做的开创性的工作。关于界面现象的理论解释是基于范德瓦尔斯（Van der Waals）所提出的分子间力的概念，但在1930年以前，人们对分子间力的本质仍然不是十分清晰，随后Kessom、Debye和London先后提出了静电力、诱导力和色散力的概念，从而奠定了界面科学的理论基础，但定量描述界面现象仍然十分困难，这主要源于实验体系的物质纯度达不到理想值，而哪怕是含量为千分之一的杂质都有可能大大影响体系的表面特性，因此往往导致理论估算与实验测试结果之间存在较大的误差。随着现代分离技术不断进步，高纯试剂的制备技术不断完善，为界面科学的实验研究打下了更好的物质基础。近三十年来，科学家们在这一领域已取得了丰硕的成果。

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