第八章相间作用复习

第八章相间作用复习null第八章相间作用第八章相间作用null一水化学中重要的相间作用二、表面张力和表面自由能二、表面张力和表面自由能表面张力：垂直通过液体表面任一单位长度并沿着与液面相切的方向的收缩表面的力表面自由能：在恒温恒压条件下使体系增加单位表面积外界必须对体系做的功三、固体的沉淀与溶解三、固体的沉淀与溶解3.1 沉淀与溶解动力学成核作用：细微粒上发生(均相、非均相成核作用) 晶体长大：固体表面积、实际浓度成熟：小颗粒变成大颗粒老化：晶体结构稳定3.2 沉淀-溶解平衡计算3....

null第八章相间作用第八章相间作用null一水化学中重要的相间作用二、表面张力和表面自由能二、表面张力和表面自由能表面张力：垂直通过液体表面任一单位长度并沿着与液面相切的方向的收缩表面的力表面自由能：在恒温恒压条件下使体系增加单位表面积外界必须对体系做的功三、固体的沉淀与溶解三、固体的沉淀与溶解3.1 沉淀与溶解动力学成核作用：细微粒上发生(均相、非均相成核作用) 晶体长大：固体表面积、实际浓度成熟：小颗粒变成大颗粒老化：晶体结构稳定3.2 沉淀-溶解平衡计算3.2 沉淀-溶解平衡计算 3.2.1 溶度积 AzBy(s) zAy+ + yBz- Ksp = {Ay+}z{Bz-}y 考虑离子效应，以浓度表达为： cKsp = [Ay+]z[Bz-]y = null求CaF2在25oC水中的溶解度。忽略例子强度的影响。解：CaF2 Ca2+ + 2F- 设溶解度为X，则[Ca2+]=X, [F-]=2X Ksp = 4X3 = 10-10.3 X = 2.32×10-4mol.L-1吸附过程理论基础吸附过程理论基础吸附溶质从液相或气相转移到固相的现象。(该过程包括两相:液相(气相)→固相) 表面能发生吸附作用的固体称为吸附剂(吸附介质),一般为多孔微粒或多孔膜.被吸附的溶质称为吸附物. 固体表面吸附固体表面吸附指固体物质从水溶液中吸附溶解离子（或分子）的作用－普遍现象吸附主要发生在胶体表面物理吸附：范德华力，可逆化学吸附：静电引力、化学键、离子交换吸附现象的本质——物理吸附和化学吸附吸附现象的本质——物理吸附和化学吸附具有如下特点的吸附称为物理吸附：1. 吸附力是由固体和气体分子之间的van der Waals引力产生的，一般比较弱。2. 吸附热较小，接近于气体的液化热，一般在几个 kJ/mol以下。3. 吸附无选择性，任何固体可以吸附任何气体，当然吸附量会有所不同。null4. 吸附稳定性不高，吸附与解吸速率都很快5. 吸附可以是单分子层的，但也可以是多分子层的6.吸附不需要活化能，吸附速率并不因温度的升高而变快。总之：物理吸附仅仅是一种物理作用，没有电子转移，没有化学键的生成与破坏，也没有原子重排等吸附现象的本质——物理吸附和化学吸附吸附现象的本质——物理吸附和化学吸附具有如下特点的吸附称为化学吸附：1. 吸附力是由吸附剂与吸附质分子之间产生的化学键力，一般较强。2. 吸附热较高，接近于化学反应热，一般在42kJ/mol以上。3. 吸附有选择性，固体表面的活性位只吸附与之可发生反应的气体分子，如酸位吸附碱性分子，反之亦然。吸附现象的本质——物理吸附和化学吸附吸附现象的本质——物理吸附和化学吸附具有如下特点的吸附称为化学吸附：4. 吸附很稳定，一旦吸附，就不易解吸。5. 吸附是单分子层的。6. 吸附需要活化能，温度升高，吸附和解吸速率加快。总之：化学吸附相当与吸附剂表面分子与吸附质分子发生了化学反应，在红外、紫外-可见光谱中会出现新的特征吸收带。吸附剂的性能表征吸附剂的性能表征化学成分材料结构比表面积：单位质量物体所具有的表面积(m2/g) 测量方法：BET法一般采用Brunueer-Emmett-Teller法：在液氮温度下(-196°C)，用吸附剂吸附氮气，在吸附剂表面形成单分子吸附层，测定氮气的吸附体积vm(cm3/g)，计算比表面积a(cm2/g): N-阿弗加德罗常数，s-被吸附分子的横截面积，在-196°C 氮气分子的s = 1.6210-15 cm2。 1 离子交换吸附1 离子交换吸附常见吸附剂：黏土矿物、金属氧化物及氢氧化物、有机物阳离子交换容量（CEC）阳离子吸附亲和力：离子半径、水化程度 Na 标准状况(STP)3 等温吸附3 等温吸附线性等温吸附方程 G = a + KdC 或 Kd = G/C 非线性等温吸附方程弗罗因德利希(Freundlich)方程 G = KCeqn lgG = lgK + nlgCeq 朗格缪尔(Langmuir)等温吸附方程 G=G0bCeq/(1+bCeq) 或者分配系数Langmuir吸附等温式Langmuir吸附等温式 Langmuir吸附等温式描述了吸附量与被吸附蒸汽压力之间的定量关系。他在推导该公式的过程引入了两个重要假设：(1) 吸附是单分子层的(2) 固体表面是均匀的，被吸附分子之间无相互作用设：表面覆盖度q = V/Vm Vm为吸满单分子层的体积则空白表面为(1 - q )V为吸附体积Langmuir吸附等温式Langmuir吸附等温式达到平衡时，吸附与脱附速率相等。吸附速率为脱附速率为令：这公式称为 Langmuir吸附等温式，式中a 称为吸附平衡常数（或吸附系数），它的大小代表了固体表面吸附气体能力的强弱程度。Freundlich 等温式Freundlich 等温式Freundlich吸附等温式有两种表示形式： Freundlich吸附公式对q 的适用范围比Langmuir公式要宽，适用于物理吸附、化学吸附和溶液吸附影响吸附过程的因素影响吸附过程的因素（1）吸附剂的性质（2）吸附物的性质（3）溶液的pH （4）温度（5）其他组分4.6 生物富集4.6 生物富集生物富集：从周围环境中蓄积某些元素或难分解化合物生物放大：污染物沿着食物链浓度增大的现象生物浓缩：体内的污染物浓度大于环境六、持久性有机污染物六、持久性有机污染物毒性、持久性、远距离迁移性、生物累积性滴滴涕、六氯苯、氯丹、灭蚁灵、毒杀芬、七氯、狄氏剂、异狄氏剂、PCBS、二噁英、二苯并呋喃 PFOs全氟辛烷磺酸盐、PBDEs多溴联苯醚分析仪器：GC/MS、HPLC、LC-MS

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