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表面活性剂.胶体与界面化学基础(第2版)/崔正刚

表面活性剂.胶体与界面化学基础(第2版)/崔正刚

出版社:化学工业出版社出版时间:2018-03-01
开本: 16开 页数: 380
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表面活性剂.胶体与界面化学基础(第2版)/崔正刚 版权信息

表面活性剂.胶体与界面化学基础(第2版)/崔正刚 本书特色

本书以“表面活性剂的溶液化学”为主线,着重阐述表面活性剂的作用原理,同时重点解决与表面活性剂相关的胶体化学、界面化学内容。全书内容包括表(界)面张力、弯曲界面、自溶液的吸附、双电层以及单分子层等溶液表面化学的基本概念和相关理论;表面活性剂溶液化学;胶体的性质,理论以及典型含水胶体如乳状液、微乳液、纳米微乳液、泡沫及悬浮液功能体系;表面活性剂在个人用品和工业及技术领域中的应用和作用原理。第二版完善了*版的内容,修正了错误和不足,同时增加了与纳米科学的结合。



可供轻工院校、工科院校、师范院校等高等院校的本科生和研究生作教材使用,也可供使用表面活性剂的日化、纺织、食品、医药、农药、油漆、涂料、建筑、选矿、采油、电子、金属加工、化工、造纸、制革、环保、以及纳米材料制备、生命科学等行业和技术领域的科技人员参考。

表面活性剂.胶体与界面化学基础(第2版)/崔正刚 内容简介

本书以“表面活性剂的溶液化学”为主线,着重阐述表面活性剂的作用原理,同时重点解决与表面活性剂相关的胶体化学、界面化学内容。全书内容包括表(界)面张力、弯曲界面、自溶液的吸附、双电层以及单分子层等溶液表面化学的基本概念和相关理论;表面活性剂溶液化学;胶体的性质,理论以及典型含水胶体如乳状液、微乳液、纳米微乳液、泡沫及悬浮液功能体系;表面活性剂在个人用品和工业及技术领域中的应用和作用原理。第二版完善了版的内容,修正了错误和不足,同时增加了与纳米科学的结合。 可供轻工院校、工科院校、师范院校等高等院校的本科生和研究生作教材使用,也可供使用表面活性剂的日化、纺织、食品、医药、农药、油漆、涂料、建筑、选矿、采油、电子、金属加工、化工、造纸、制革、环保、以及纳米材料制备、生命科学等行业和技术领域的科技人员参考。

表面活性剂.胶体与界面化学基础(第2版)/崔正刚 目录

第1章表面张力及相关的界面现象/ 1

1.1表面张力1

1.1.1范德华引力和表面张力2

1.1.2表面张力的热力学本质——表面过剩自由能2

1.1.3影响表面张力的因素4

1.2与表面张力相关的表面现象6

1.2.1弯曲液面两侧压力差与Laplace方程6

1.2.2毛细上升与下降现象7

1.2.3液滴的形状8

1.2.4弯曲液面上的饱和蒸汽压与Kelvin方程9

1.2.5润湿、接触角与Young方程11

1.3界面张力13

1.3.1界面张力与表面张力的相关性13

1.3.2表(界)面张力的测定15

思考题20



第2章自溶液的吸附/ 21

2.1表面过剩和Gibbs吸附等温式21

2.1.1溶液的表面张力21

2.1.2Gibbs划分面和表面过剩22

2.1.3界面热力学和Gibbs吸附等温式23

2.1.4Gibbs相对过剩和界面相绝对浓度24

2.1.5多组分体系中的表面过剩和Gibbs吸附等温式27

2.2固/液界面上的吸附31

2.2.1固/液吸附的机理31

2.2.2吸附量、表观吸附量、Gibbs表面过剩和界面相绝对浓度32

2.2.3固/液吸附等温线34

2.2.4常见的固/液吸附36

2.3吸附对固体表面性质的影响及其应用39

思考题40



第3章双电层/ 41

3.1双电层理论41

3.1.1Helmholtz双电层理论41

3.1.2Gouy-Chapman 扩散双电层理论42

3.1.3Stern双电层理论48

3.2电泳与ζ电势49

3.2.1电场中离子的运动速度49

3.2.2胶体质点的ζ电势49

3.3双电层的排斥作用53

3.3.1两个平行平面间的排斥作用53

3.3.2两个球形质点间的排斥作用56

思考题57



第4章吸附和铺展单分子层/ 58

4.1吸附单分子层58

4.1.1Langmuir 单分子层吸附理论58

4.1.2吸附单分子层的状态方程59

4.2铺展单分子层63

4.2.1铺展单分子层和Langmuir膜天平63

4.2.2铺展单分子层的状态和状态方程64

4.2.3表面活性物质的不溶膜67

4.2.4铺展单分子层和LB膜68

4.2.5铺展单层的一些应用69

思考题70



第5章单一表面活性剂稀溶液的表面性质/ 71

5.1表面活性剂的分子结构特征和分类71

5.1.1表面活性剂的分子结构特征71

5.1.2表面活性剂的分类72

5.1.3特殊表面活性剂73

5.2表面活性剂的溶解特性75

5.2.1离子型表面活性剂的临界溶解温度(Krafft point)75

5.2.2非离子型表面活性剂的浊点(Cloud point)75

5.2.3影响表面活性剂水溶性的主要因素76

5.2.4表面活性剂的亲水亲油平衡77

5.3单一表面活性剂稀溶液的表面性质78

5.3.1表面活性剂在表面相的化学位和Butler方程78

5.3.2Szyszkowski、Langmuir和Frumkin方程79

5.3.3表面活性剂降低表面张力的效率和效能83

5.3.4对有关Gibbs公式的几个问题的讨论85

思考题87



第6章溶液中的自组装/ 88

6.1胶束化和临界胶束浓度89

6.1.1临界胶束浓度的定义和测定89

6.1.2临界胶束浓度与表面活性剂分子结构的相关性92

6.1.3影响临界胶束浓度的其他因素94

6.2自组装热力学97

6.2.1自组装的热力学一般原理97

6.2.2表面活性剂的胶束化热力学100

6.2.3胶束化自由能的组成102

6.2.4*佳胶束聚集数104

6.2.5胶束的形状105

6.2.6胶束形成的热效应108

6.3增溶作用110

6.3.1增溶作用的热力学基础110

6.3.2增溶物在胶束中的位置111

6.3.3影响增溶作用的因素111

6.3.4增溶作用的应用112

6.4反胶束113

6.4.1反胶束的形成、结构和推动力113

6.4.2影响反胶束形成的因素114

6.4.3水的增溶116

6.5双亲性高分子(嵌段共聚物)的自组装116

6.5.1嵌段共聚物的胶束化方法117

6.5.2嵌段共聚物的临界胶束浓度118

6.5.3嵌段共聚物的胶束化热力学118

6.5.4嵌段共聚物胶束的形态120

6.5.5影响嵌段共聚物聚集体形态的因素121

6.5.6形态转变动力学124

思考题125



第7章多组分体系中的相互作用和协同效应/ 126

7.1二元理想混合表面活性剂体系的基本规律126

7.2非理想二元表面活性剂混合体系的相互作用和协同效应129

7.2.1非理想混合体系的协同效应130

7.2.2非理想混合胶束理论130

7.2.3非理想混合吸附理论134

7.2.4产生协同效应的条件136

7.2.5影响表面活性剂分子间相互作用的因素138

7.2.6分子间相互作用与其他协同效应139

7.3无机电解质对表面活性剂性能的影响142

7.3.1无机电解质对离子型表面活性剂降低表面张力的影响142

7.3.2无机电解质对离子型表面活性剂cmc的影响143

7.3.3无机电解质对非离子型表面活性剂性能的影响143

7.4极性有机物对表面活性剂性能的影响144

7.4.1长链脂肪醇的影响144

7.4.2强水溶液极性有机物的影响145

7.4.3短链醇的影响146

7.5表面活性剂/聚合物相互作用146

7.5.1表面活性剂/中性水溶性聚合物相互作用的一些实验结果147

7.5.2相互作用模型150

7.5.3表面活性剂/聚合物相互作用的推动力152

7.5.4表面活性剂/聚合物复合物结构152

7.5.5表面活性剂/疏水改性聚合物相互作用152

7.5.6表面活性剂/聚电解质相互作用153

思考题154



第8章润湿/ 155

8.1接触角和Young方程155

8.1.1接触角的定义和Young方程155

8.1.2接触角滞后和表面粗糙度157

8.1.3动态接触角157

8.1.4接触角的测定158

8.2固体表面的润湿性159

8.2.1高能表面和低能表面159

8.2.2润湿的临界表面张力160

8.2.3动润湿160

8.3润湿的分子相互作用理论161

8.3.1Fowkes理论161

8.3.2van Oss理论163

8.3.3固体表面能的测定165

8.4毛细渗透和粉末的润湿166

8.4.1毛细渗透的理论基础——Washburn方程166

8.4.2毛细渗透法测定颗粒表面的润湿性和表面能成分168

8.5表面活性剂吸附对固体表面润湿性的影响169

8.5.1一般讨论169

8.5.2非极性低能表面170

8.6表面活性剂在固/液界面的吸附173

8.6.1吸附机理和吸附驱动力174

8.6.2单一表面活性剂的吸附175

8.6.3混合表面活性剂在固/液界面上的吸附179

8.6.4吸附等温线和理论吸附模型180

思考题181



第9章胶体分散体系及其稳定性/ 182

9.1胶体分散体系的一般性质183

9.1.1比表面积183

9.1.2质点大小与形状183

9.1.3单分散和多分散185

9.1.4光散射和Tyndall效应188

9.1.5稀分散体系的黏度192

9.2沉降与扩散及其平衡196

9.2.1重力场下的沉降和Stokes定律197

9.2.2离心力场中的沉降198

9.2.3扩散与Fick定律199

9.2.4沉降和扩散的平衡200

9.3絮凝作用201

9.3.1真空中分子间范德华相互作用202

9.3.2介质中分子间范德华相互作用206

9.3.3范德华力的结合与宏观界面现象208

9.3.4宏观质点间的范德华相互作用213

9.3.5介质中宏观质点间的范德华相互作用219

9.3.6势能曲线与DLVO理论223

9.3.7临界絮凝浓度226

9.3.8絮凝动力学228

9.4聚结作用231

9.4.1Gibbs膜弹性和Gibbs-Marangoni效应231

9.4.2聚结过程232

9.4.3聚结动力学234

9.5通过分子扩散的质点增长(Ostwald ripening)236

思考题237



第10章液/液、气/液和固/液分散体系/ 238

10.1乳状液238

10.1.1乳状液的一般性质和类型的鉴别238

10.1.2乳状液的形成240

10.1.3乳状液的不稳定过程241

10.1.4表面活性剂的作用243

10.1.5乳状液稳定的HLB-PIT理论244

10.1.6位阻排斥效应和高分子的稳定作用250

10.1.7双亲性胶体颗粒作为乳化剂252

10.1.8破乳257

10.2微乳液258

10.2.1微乳液概述258

10.2.2微乳液的形成机理260

10.2.3微乳体系的相行为267

10.2.4相转变所伴随的物理化学性质变化273

10.2.5*佳状态277

10.3纳米乳液278

10.3.1纳米乳液的形成279

10.3.2纳米乳液的液滴大小控制281

10.3.3纳米乳液的稳定性282

10.3.4纳米乳液的性质284

10.3.5纳米乳液的应用285

10.4泡沫287

10.4.1泡沫的制备和表征288

10.4.2表面活性剂的发泡、稳泡作用288

10.4.3胶体颗粒的稳泡作用290

10.4.4消泡291

10.5悬浮液297

10.5.1表面活性剂在悬浮液制备过程中的作用297

10.5.2表面活性剂在控制悬浮液稳定性方面的作用299

10.5.3表面活性剂对悬浮液流动性的影响302

10.5.4空缺絮凝作用303

10.6洗涤去污305

10.6.1去污机理305

10.6.2吸附对去污作用的影响307

10.6.3影响去污作用的其他因素310

思考题311



第11章表面活性剂在传统领域和高新技术领域中的作用原理/ 313

11.1表面活性剂在个人用品中的作用原理313

11.1.1洗涤剂313

11.1.2化妆品314

11.1.3个人卫生用品315

11.2工业和技术领域中表面活性剂的作用原理316

11.2.1纺织工业316

11.2.2食品工业318

11.2.3医药和农药319

11.2.4涂料320

11.2.5建筑业322

11.2.6矿物浮选323

11.2.7能源工业323

11.2.8电子工业和金属加工业325

11.2.9化学工业326

11.2.10制浆造纸工业328

11.2.11制革工业329

11.2.12环境保护329

11.2.13生命科学331

11.3表面活性剂与纳米技术332

11.3.1表面活性剂与纳米材料的制备332

11.3.2表面活性剂与纳米材料的分散342

11.3.3表面活性剂与纳米材料的表面修饰和改性344

11.3.4新型纳米技术与纳米材料举例346



参考文献/ 349



附录/ 350

ⅠDu Noüy环法测定表面张力校正因子f数值表350

Ⅱ滴体积法测定表面张力校正因子F数值表354

Ⅲ滴外形法测定表面张力不同S值时的1/H表355

Ⅳ一些表面活性剂的饱和吸附量(Γ∞)、分子截面积(a∞)、pc20、cmc/c20以及πcmc值357

Ⅴ一些表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)值364

Ⅵ一些表面活性剂的胶束聚集数373

Ⅶ一些表面活性剂的HLB值375

Ⅷ乳化油相所需要的HLB值378

Ⅸ常用物理化学常数和单位换算表379
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表面活性剂.胶体与界面化学基础(第2版)/崔正刚 作者简介

崔正刚,江南大学教授,男,1958年4月出生,留英博士,两次国家公派出国访问学者。目前为江南大学化学与材料工程学院教授,博士生导师。研究方向为胶体和表面活性剂,感兴趣的研究领域包括表面活性剂相互作用,三次采油用表面活性剂,乳状液和微乳液,纳米颗粒表面活性剂等。已在SCI刊物和国内核心期刊上发表论文60余篇,并多次参加国际会议交流。参与过国家自然科学基金项目,主持多项与企业的合作项目。著作有:《表面活性剂、胶体与界面化学基础》、《表面活性剂和界面现象》(译著)、《化学工程与工艺专业综合实验》等

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