表面与界面现象
吉布斯吸附等温式
这里有一段令人满意的物理学:你只需观察随着向本体中加入更多表面活性剂、表面张力如何变化,就能算出有多少表面活性剂挤在表面上,而无需直接看见这些分子。吉布斯吸附等温式正是使这一切成为可能的方程。
它由 J. Willard Gibbs 从热力学推导而来,将表面超量(界面处单位面积上相对于本体多出的溶质量)与表面张力随溶质浓度的变化率联系起来。通俗地说,提高溶质浓度时表面张力下降得越陡,必定有越多该溶质堆积在表面上。降低表面张力的溶质(如表面活性剂)表现为正表面超量;升高表面张力的溶质(如许多简单盐类)实际上在表面被贫化。
实用上,该等温式让配方人员仅凭不同浓度下的表面张力测量值,就能计算表面超量以及每个表面活性剂分子所占据的面积,从而表征一种表面活性剂,并确认在临界胶束浓度处存在饱和的单分子层。需注意的是,其标准形式假设稀的、理想的溶液和一个清晰界定的界面,因此对浓溶液、离子型或混合表面活性剂体系需要做修正。
又称
另见