表面相关化学 表面化学

表面的定义

物质的两相之间密切接触的过渡区称为界面（interface），若其中一相为气体，这种界面通常称为表面（surfase）。

表面化学的定义

凡是在相界面上所发生的一切物理化学现象统称为界面现象（interfase phenomena）或表面现象（surfase phenomena）。

研究各种表面现象实质的科学称为表面化学。

表面化学在20世纪40年代前，得到了迅猛发展，大量的研究成果被广泛应用于各生产部门，如涂料、建材、冶金、能源等行业；但就学科来说它只是作为物理化学的一个分支—胶体化学。到了60年代末70年代初，人们从微观水平上对表面现象进行研究，使得表面化学得到飞速发展，表面化学作为一门基础学科的地位被真正确立。

表面化学对于化学工业很重要，物质接触表面发生的化学反应对工业生产运作至关重要。同时，它可以帮助我们了解不同的过程，例如铁为什么生锈、燃料电池如何工作、汽车内催化剂如何工作等。此外，表面化学反应对于许多工业生产起着重要作用，例如人工肥料的生产。表面化学甚至能解释臭气层破坏，半导体工业也是与表面化学相关联的科学领域。

由于半导体工业的发展，现代表面化学于60年代开始出现。格哈德·埃特尔（Gerhard Ertl）是首批发现新技术潜力的科学家之一。他逐步建立表面化学的研究方法，向人们展示不同实验过程产生表面反应的全貌。这门科学需要先进的真空实验设备，以观察金属上原子和分子层次如何运作，确定何种物质被置入系统。

格哈德·埃特尔的观察为现化表面化学提供了科学基础，他的方法不仅被用于学术研究而且被用于化学工业研发。格哈德·埃特尔发明的研究方法，基于他对哈伯-博施法的研究，应用哈伯-博施法可以从空气中提取氮，这一点具有重要的经济意义。埃特尔还对铂催化剂上一氧化碳氧化反应进行研究，这种化学反应主要发生在汽车催化剂中，以过滤汽车产生的废气。

埃特尔的工作始于20世纪60年代，那时，由于半导体工业的兴起，真空技术得到发展，现代表面化学开始出现。固体表面的化学反应非常活跃，因而需要先进的真空实验设备，格哈德·埃特尔是最先发现新技术潜力的科学家之一。

这一领域看似晦涩，其实并不遥远。合成氨的研究就是一例。合成氨是人工化肥的主要有效成分，可以说是现代农业的基础之一。将氢气和氮气在催化剂的作用下人工合成氨，叫做哈伯·博施(Haber－Bosch)法(这一方法的弗里茨·哈伯曾获得1918年的诺贝尔化学奖)。传统催化剂用铁作为活性成分，氢气和氮气在上面发生反应，这正是表面化学的用武之地。然而传统的方法有一个步骤反应极慢，能耗很大。借助一些新的研究方法，埃特尔发现了这一过程的瓶颈所在，并完全阐明了氢气和氮气在铁催化剂表面反应的七个步骤。在了解反应过程之后，只要“疏通”最慢的那个环节，整个反应的效率就会大为改观。这就好比疏通了一个交通要道的堵车点。埃特尔的工作为研发新一代合成氨催化剂奠定了基础，具有重要的经济意义。

埃特尔的另一重要贡献是对在铂催化剂上一氧化碳氧化反应的研究。一氧化碳是汽车尾气中的有毒气体，在排到大气前，必须将其氧化成二氧化碳。埃特尔发现在反应的不同时相，几个反应步骤的速率变化很大，这一看似简单的过程比哈伯－博施反应还要复杂得多。埃特尔详尽研究了这一过程，他所使用的一些研究方法对于研究复杂介面上的化学反应具有极大的启示作用。

埃特尔的研究领域很广。他还用表面科学的方法和手段来研究很多相关领域的科学问题，包括燃料电池、臭氧层破坏等。他所发展出来的方法，广泛影响了表面化学的进展，而且他的实际影响并不仅仅在于学术研究，还涉及到农业和化学工业研发的多个方面。

表面化学应用

1、清洗铂金表面的碳氧化物。

2、空调系统中的氟利昂，通过小冰晶体表面化学反应破坏臭氧层。

3、金属表面暴露在氧气中时生锈。

4、电子工业中，制作半导体元件。

表面化学对于化学工业很重要，物质接触表面发生的化学反应对工业生产运作至关重要。同时，它可以帮助我们了解不同的过程，例如铁为什么生锈、燃料电池如何工作、汽车内催化剂如何工作等。此外，表面化学反应对于许多工业生产起着重要作用，例如人工肥料的生产。表面化学甚至能解释臭气层破坏，半导体工业也是与表面化学相关联的科学领域。

由于半导体工业的发展，现代表面化学于60年代开始出现。格哈德·埃特尔（Gerhard Ertl）是首批发现新技术潜力的科学家之一。他逐步建立表面化学的研究方法，向人们展示不同实验过程产生表面反应的全貌。这门科学需要先进的真空实验设备，以观察金属上原子和分子层次如何运作，确定何种物质被置入系统。

格哈德·埃特尔的观察为现化表面化学提供了科学基础，他的方法不仅被用于学术研究而且被用于化学工业研发。格哈德·埃特尔发明的研究方法，基于他对哈伯-博施法的研究，应用哈伯-博施法可以从空气中提取氮，这一点具有重要的经济意义。埃特尔还对铂催化剂上一氧化碳氧化反应进行研究，这种化学反应主要发生在汽车催化剂中，以过滤汽车产生的废气。

以下五个词找不到，不敢乱写。你自己翻书看看吧。

动点现象；微孔乳液；塑性体系；假性体系；Z均分子量

其他的都是百科上找的。

表面张力：液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。

表面能：物质的表面具有表面张力σ，在恒温恒压下可逆地增大表面积dA，则需功σdA，因为所需的功等于物系自由能的增加，且这一增加是由于物系的表面积增大所致，故称为表面自由能或表面能。

接触角：在固、液、气三相接触达到平衡时，三相接触周边的任一点上,液气界面切线与固体表面间形成的并包含液体的夹角。

高能表面/低能表面：按照不同物体表面的比表面能大小不同，把比表面能大于0.1J/m2的表面称为高能表面，把比表面能小于0.1J/m2的表面称为低能表面。PS版上空白部分的氧化铝膜，比表面能约为0.7J/m2，属于高能表面。PS版上图文部分的重氮感光树脂层，比表面能约为0.03～0.04J/m2，属于低能表面。

润湿作用：润湿作用通常是指液体在固体表面上附着的现象。固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程。

铺展：液体在另外一种不互溶的液体表面自动展开成膜的过程。

吸附热：吸附过程产生的热效应。在吸附过程中，气体分子移向固体表面，其分子运动速度会大大降低，因此释放出热量。物理吸附的吸附热等于吸附质的凝缩热与湿润热之和。

化学镀镍表面有白雾

表面活性剂：具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。

浊点：油类、清漆等液体样品在标准状态下冷却至开始出现混浊的温度为其浊点。非离子型表面活性剂，在水溶液中的浓度随温度上升而降低在升至一定温度值时出现浑浊，经放置或离心可得到两个液相，这个温度被称之为该表面活性剂的浊点。

kraft点：阴离子表面活性剂一般在低温下溶解困难，随着水溶液浓度上升，溶解度达到时，就会析出水合的活性剂。但是，当水溶液温度上升到一定值时，由于胶束溶解，溶解度会急剧增大，这时的温度称为临界胶束溶解温度，即Kraft点。

HLB值：表面活性剂为具有亲水基团和亲油基团的两亲分子,表面活性剂分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量平衡程度的量,定义为表面活性剂的亲水亲油平衡值。

胶束：当表面活性剂的正吸附到达饱和后继续加入表面活性剂，其分子则转入溶液中，因其亲油基团的存在，水分子与表面活性剂分子相互间的排斥力远大于吸引力，导致表面活性剂分子自身依赖范德华力相互聚集，形成亲油基向内，亲水基向外，在水中稳定分散，大小在胶体级别的粒子。

：若两种或两种以上互不相溶液体经混合乳化后，分散液滴的直径在5nm~100nm之间，则该体系称为。

增溶作用：本来在油中不溶解的液体溶质，由于加入少量表面活性剂而溶解的现象。

乳状液：一种液体以液珠形式分散在与它不相混溶的另一种液体中而形成的分散体系。

悬浊液：大于100纳米的固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物叫悬浊液。

动点现象：

电动现象：分散相和分散介质的相对移动的有关电现象电动现象，包括(1)电泳；(2)电渗；(3)与电渗现象相反的作法是加压力使液体流过毛细管或多孔性物质,则在毛细管或多孔性物质两端产生电位差流动电势，是电渗的反过程。液体流动产生电(Quincke发现).

(4)胶粒在重力场作用下发生沉降而产生沉降电势,(Dorn效应)。带电的介质发生流动,则产生流动电势.质点运动产生沉降电势。

电泳：带电颗粒在电场作用下，向着与其电性相反的电极移动，称为电泳。

电渗：电动现象之一。指在电场作用下液体(通常是水)相对于和它接触的固定的固体相作相对运动的现象。

Stern电位：Stern界面与溶液之间的电位差，称Stern电位。

ζ电位：带电的颗粒分散在水中或电解质溶液中，由于静电力的作用，在其周围形成一个具有反号离子浓度差的双电层。紧吸在颗粒表面的反号离子称吸附层，当颗粒受到外力（电场力、重力等）作用时，随颗粒一块移动，这就是我们在实验中观察到的胶粒定向移动；分散较远的反号离子称为扩散层，与胶粒反向运动。两者带有相反电荷在作相对移动时，其滑移面（MN面）上产生的电位称为动电位（ζ电位）。

微孔乳液：

泡沫：聚在一起的许多小泡。由不溶性气体分散在液体或熔融固体中所形成的分散物系。

粘度：液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子。

塑性体系：

假性体系：

胀性体系：表征粘度随剪切速率的提高而增大的固液混。胀性体系一词最早由雷诺提出，他发现含有高浓度固体粉末的浆状体，在搅拌时其体积和刚性都有增大现象，故称为胀性体系。

降摩阻效应：当流体在管道中流动,由于流体的粘滞性和流体质点之间的相互位移,产生了摩擦阻力,引起流体的能量消耗。这种消耗表现为流体的压头损失或压强降,就叫作摩阻效应。

粘弹性：流体的粘滞性及弹性的综合性质。

Donnan平衡：在大分子电解质溶液中，因大离子不能透过半透膜，而小粒子受大离子电荷影响，能够透过半透膜，当渗透达到平衡时，膜两边小离子浓度不相等，这种现象叫唐南(Donnan)平衡或膜平衡。

数均分子量：聚合物是由化学组成相同而聚合度不等的同系混合物组成的，即由分子链长度不同的高聚物混合组成。通常采用平均数分子量表征分子的大小。按分子数目统计平均，则称为数均分子量。

质均分子量（重均分子量）：聚合物中按分子数按质量平均的相对分子质量。

粘均分子量：用粘度法测得的聚合物的分子量。

Z均分子量：

单元：整体中自为一组或自成系统的独立单位，不可再分，也不可迭加。

链节：组成聚合物的每一基本重复结构单元。