界面现象习题课.ppt

本章小结,,※,,界面现象,,BET公式,由Brunauer-Emmett-Teller三人提出的多分子层吸附公式简称BET公式他们接受了Langmuir理论中关于固体表面是均匀的观点，但他们认为吸附是多分子层的当然第一层吸附与第二层吸附不同，因为相互作用的对象不同，因而吸附热也不同，第二层及以后各层的吸附热接近于凝聚热，起作用的是范氏引力在这个基础上他们导出了BET吸附二常数公式BET公式,式中两个常数为c和Vm，c是与吸附热有关的常数，Vm为铺满单分子层所需气体的体积p和V分别为实际吸附时的压力和体积，ps是实验温度下吸附质的饱和蒸气压为了使用方便，将二常数公式改写为：,BET公式,用实验数据 对 作图，得一条直线从直线的斜率和截距可计算两个常数值c和Vm，从Vm可以计算吸附剂的比表面：,Am是吸附质分子的截面积，Vm要换算到标准状态(STP)为了使实验测定准确和方便，二常数公式的比压一般控制在0.05 ~ 0.35之间比压太低，建立不起多分子层物理吸附；,比压过高，容易发生毛细凝聚，使结果偏高BET公式,在比压很小时，Ps>>P，则 Ps - P  Ps,,另外，C与第一层吸附热E1与吸附质的凝聚热Evap之差有关，即 lnC  (E1 – Evap) >>1。

则(C – 1)  C根据BET公式：,得简化式：,即可简化为：,与兰缪尔公式,对比得：,BET公式,如果吸附层不是无限的，而是有一定的限制，例如在吸附剂孔道内，至多只能吸附n层，则BET公式修正为三常数公式：,若n =1,为单分子层吸附,上式可以简化为 Langmuir公式若n =∞，(p/ps)∞→0，上式可转化为二常数公式三常数公式一般适用于比压在0.35 ~ 0.60之间的吸附1. 下列叙述不正确的是 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，在相表面上，垂直作用于表面上任意单位长度线的表面紧缩力. C  比表面自由能与表面张力量纲相同，单位也相同. D  比表面自由能单位为J·m-2 , 表面张力单位为N·m-1时，两者数值不同.,[单项选择题],(d),[单项选择题],2. 在液面上，某一小面积S周围表面对S有表面张力，下列叙述不正确的是,A  表面张力与液面垂直.B  表面张力与S的周边垂直. C  表面张力沿周边与表面相切. D 表面张力的合力在凸液面指向液体内部（曲面球心），在凹液面指向液体外部.,(A),[单项选择题],3. 同一体系，比表面自由能和表面张力都用σ表示，它们:,(D),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.,[单项选择题],4. 一个玻璃毛细管分别插入25ºC和75ºC的水中，则毛细管中的水在两个不同温度水中上升的高度:,(C),A  相同.B  无法确定. C  25 ºC水中高于75 ºC水中. D  75 ºC水中高于25 ºC水中.,5. 纯水的表面张力是指恒温恒压时水与哪类相接触的界面张力:,[单项选择题],A  饱和水蒸汽B  饱和了水蒸气的空气C  空气 D  含有水蒸气的空气,(B),[单项选择题],6. 已知20 ºC时水～空气的界面张力为7.27×10-2 N·m-1，当在20 ºC下可逆地增加水的表面积4 cm2, 则系统的ΔG为:,(A),A.  2.91×10-5 J B.  2.91×10-1 J C.  －2.91×10-5 J D.  －2.91×10-1 J,[单项选择题],7. 对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是:,A  凸液面内部分子所受压力大于外部压力.B  凹液面内部分子所受压力小于外部压力.C  水平液面内部分子所受压力大于外部压力. D  水平液面内部分子所受压力等于外部压力.,(C),[单项选择题],8. 当液面的表面积增大时，那么不正确的是,A,B,C,D,(D),9. 弯曲液面下的附加压力与表面张力的联系与区别在于:,(C),[单项选择题],A  产生的原因与方向相同，而大小不同. B  作用点相同，而方向和大小不同. C  产生的原因相同，而方向不同.D  作用点相同，而产生的原因不同.,10. 在一个密闭容器中，有大小不同的两个水珠，长期放置后会发生,[单项选择题],A  大水珠变大，小水珠变小.B  大水珠变大，小水珠变大.C  大水珠变小，小水珠变大.D  大水珠、小水珠均变小.,(A),11.,[单项选择题],A,B,C,D  水中分散有r = 10-4 cm的空气泡.,E  空气中分散有r = 10-6 cm的尘埃.,[单项选择题],12. 微小固体颗粒在水中的溶解度应：,A  与颗粒大小成正比.B  颗粒大小无关.C  随表面张力增大而增大.D  与固体密度成正比.,(C),13. 下列摩尔浓度相同的各物质的稀水溶液中，哪一种溶液的表面发生负吸附：,[单项选择题],A  硫酸 B  乙酸C  硬脂酸D  苯甲酸,(A),14.,[单项选择题],(B),A,B,C,D,(B),[单项选择题],15. 用同一支滴管分别滴取纯水与下列水的稀溶液，都是取得1 cm3，哪一种液体所需液体滴数最少：,A  纯水B  NaOH水溶液 C  正丁醇水溶液D  苯磺酸钠水溶液,16. 涉及溶液表面吸附的说法中正确的是：,[单项选择题],A  溶液表面发生吸附后表面自由能增大. B  溶液的表面张力一定小于溶剂的表面张力.C  定温下，表面张力不随浓度变化时，浓度 增大，吸附量不变.D  饱和溶液的表面不会发生吸附现象.,(C),(A),[单项选择题],17. 随着溶质浓度增大，水溶液表面张力降低是因为:,A  溶质分子与水分子的亲和力小于水分子间的亲和力. B  溶质分子与水分子亲和力大于水分子间的亲和力.C  溶质分子间的亲和力小于水分子间的亲和力. D  溶质分子间的亲和力大于水分子间的亲和力.,[单项选择题],18.,(D),A  ＞0.5 B  ＜0.5C  ＞1.25 D  ＜1.25,19. 胶束的出现标志着表面活性剂的:,[单项选择题],(A),A 降低溶液表面张力的作用下降.B  溶解已达到饱和.C  分子间作用超过它与溶剂的作用.D  分子远未排满溶液表面.,20. 在空间轨道站中，漂浮着一个足够大的水滴，当用一内壁干净，外壁油污的毛细管接触水滴时:,[单项选择题],(D),A  水不进入毛细管. B  水进入毛细管并达到一定高度.C  水进入直到毛细管另一端.D  水部分进入并从另一端出来，形成两端 有水球.,注意: 无重力、无外压力,[单项选择题],(D),21. 矿石浮选法的原理是根据表面活性剂的：,A  乳化作用B  增溶作用C  去污作用D  湿润作用,[单项选择题],(C),22.有机液体与水形成W/O型还是O/W型乳状液与乳化剂的HLB值有关，一般是：,A  HLB值大，易形成W/O型.B  HLB值小，易形成O/W型.C  HLB值大，易形成O/W型.D  HLB值小，不易形成W/O型.,[单项选择题],(D),23. 下列叙述不正确的是：,A  农药中加入润湿剂可使(l-g)与(l-s)减小，药液在植物表面易于铺展.B  防水布上涂表面活性剂使(s-g) 减小.C  泡沫浮选法中捕集剂极性基吸附在矿石表 面，非极性基向外易被吸附在泡沫上.D  起泡剂的主要作用是增大溶液表面张力.,[单项选择题],(C),24. 对于增溶作用，下列叙述不正确的是：,A  增溶作用使被溶物质化学势降低.B  增溶系统是热力学稳定系统，而乳状液或溶胶是热力学不稳定系统.C  增溶作用与真正的溶解作用一样，均是溶剂依数性有很大变化.D  增溶作用发生在有大量胶束形成的离子型表面活性剂溶液中.,[单项选择题],(C),25. 多孔固体表面吸附水蒸气，而不易吸附氧气、氮气、主要原因：,A,B,C,D,假设200C时氮气在某催化剂上的吸附作用服从朗缪尔（langmuir）吸附等温式。

当平衡压力为100 kPa和1000 kPa时，每克催化剂吸附氮气的量分别为2.5 cm3和4.2 cm3(已经换算成标准状态)已知氮气分子的截面积am = 16.210-20m2. 写出用一定压力下的吸附量与饱和吸附量表示的朗缪尔吸附等温式，并指出式中各个量的物理意义试利用两点法求氮气的饱和吸附量V求该催化剂的比表面积as？,[计算题1],解（1）：,- 是一定压力下的吸附量；,- 是饱和吸附量；,- 是吸附平衡常数或吸附系数；,- 是吸附质的压力,解（2）： 将已知条件：,代入（A）式得：,联立求解得：,解（3）：,谢谢大家!,。