胶体双电层理论是带电的胶体颗粒分散在电解质溶液中时,由于静电吸引,溶液中带异号电荷的离子(反荷离子)向表面靠近,同时离子的热运动又使其向远离表面的方向扩散。溶液中带同号电荷的离子(同荷离子)呈相反的运动趋势。当静电吸引与热运动平衡时,在颗粒表面形成主要由反荷离子组成的扩散层。
双电层理论主要由两部分组成:紧密双层和扩散层。紧密双层:在电极的金属与电解质的两相界面处,由于电势的存在,将产生双电层。电极的金属相为良导体,过剩电荷集中在表面。电解质的电阻较大,过剩电荷部分紧贴相界面,这部分称为紧密双层。紧密双层包括微粒核外部由于电性吸引而形成的专属吸附的正离子层。
Gouy-Chapman-Stern模型0:电解液中的阴阳离子表面会被溶剂离子包围,形成“溶剂化离子”。这种溶剂化离子才是电荷的真正载体。(5)后续:近些年,由于电化学储能等领域的兴起,双电层理论得到了进一步的发展。随着模型复杂程度的增加,现有的研究手段也遇到了瓶颈。
在色谱柱内,由于各成分与固定相和流动相之间的相互作用力不同,各成分得以分离。荧光检测:分离后的成分进入荧光检测器。荧光检测器利用物质在特定激发波长下发射荧光的特性进行检测。只有具有发射荧光性质的物质才能被液相荧光色谱检测。分析原理:当激发光照射到样品分子时,样品分子吸收光能并跃迁到激发态。
两相分离:液相色谱由固定相和流动相组成。固定相不动,而流动相不断流过固定相。分离原理:基于各组分与两相的亲和力差异,通过流动相携带样品流经固定相时,组分间的相互作用导致它们按不同时间顺序从固定相中流出。应用领域 食品研究:用于分析碳水化合物、脂类、添加剂及污染物。
高效液相色谱(HPLC)是一种常用的分离分析技术,其原理基于不同物质在固定相和流动相之间的分配系数差异实现分离。原理:流动相带着样品进入装有固定相的色谱柱,由于样品中各组分与固定相的相互作用不同,在柱内的保留时间有别,从而先后流出色谱柱,达到分离目的。
基础理论:高效液相色谱法是在经典色谱法的基础上,引入了气相色谱的理论,通过高压输送流动相,实现了对混合物的高效分离。 色谱柱与填料: 色谱柱是HPLC的核心部件,其内部以小粒径的填料填充而成。 这些填料具有高度的分散性和均匀的粒径,使得柱效大大高于经典液相色谱。
反相高效液相色谱法(RP-HPLC)使用亲水性的固定相和疏水性的移动相,利用样品分子在移动相和固定相之间的互作用力差异进行分离。
溶液吸附法测定比表面积的优点:简单易行:相比其他方法,溶液吸附法操作简便,不需要特殊的实验设备和技术,只需要将待测样品溶解在适当的溶剂中,然后将其放置在吸附柱中,即可得到比表面积数据。
第一,吸附剂和吸附分子的相互作用力不足。溶液吸附法测定固体比表面积的前提是吸附剂与吸附分子之间需要有相互作用力,才能在固体表面吸附分子。如果吸附剂与吸附分子之间的作用力较弱,吸附剂就不能有效地吸附溶液中的分子,从而导致固体表面积被低估。
此外,溶液吸附法测定固体材料比表面积时,误差往往较大,通常在10%以上。影响测定结果的因素包括吸附温度、吸附质浓度、吸附振荡时间、吸附剂表面处理、仪器和药品等。本研究中使用的紫外分光光度计缺乏恒温装置,因此在测定吸光度时也存在一定的误差。
毛细管尖端若不与液面相切插入一定深度,会引起表面张力测定值偏小。如果不能使毛细管尖端与待测溶液液面保持垂直并相切,那么气泡不能连续逸出,使压力计的读数不稳定,且影响溶液的表面张力。所以,在测定表面张力时,毛细管的端面与液面相切,这样是为了数据处理方便。
通过测定不同浓度的正丁醇水溶液的表面张力,计算表面吸附量与浓度的关系及吸附量和正丁醇分子的横截面积。 了解表面张力的性质,表面能的意义及表张力和吸附的关系。 掌握用最大泡压法测定表面张力的原理和技术。
表面张力测量误差主要来源于多个方面。首先,测量器件本身的误差是主要来源之一。由于测量器件可能存在不确定性,这种不确定性可能导致测量结果的偏差。例如,某些测量器件的精度较低,这将直接影响最终测量数据的准确性。其次,测定方法的误差也不容忽视。
用最大气泡法测定表面张力的原理是通过比较浸润剂溶液在不同浓度下产生的最大气泡直径,来确定溶液的表面张力大小。浸润现象:表面张力:表面张力是指液体表面上分子间相互作用形成的一种力,使得液体表面呈现出收缩趋势。它是液体分子间吸引力和表面分子受到的未平衡吸引力之间的平衡状态。
最大泡压法测定溶液表面张力:最大泡压法是一种测定溶液表面张力的方法,溶液的表面张力 σ是强度因子,是物质的重要特性之一,在一定的温度和压力下有一定的数值。测定表面张力的方法有多种,在科研和教学上常采用的有:毛细管上升法 、最大泡压法 、滴重或滴体积法 、拉脱法等。
气泡逸出速度过快,不仅会影响实验数据的准确性,还可能带来其他不利影响。气泡快速逸出时,会扰乱液面的平衡状态,使得测量结果偏离真实值。此外,气泡快速逸出还可能导致测量过程中出现多次读数,进一步增加了实验误差。因此,在进行最大气泡法测表面张力实验时,控制气泡逸出的速度是非常关键的。
用最大气泡法测定表面张力的原理是通过比较浸润剂溶液在不同浓度下产生的最大气泡直径,来确定溶液的表面张力大小。浸润现象:表面张力:表面张力是指液体表面上分子间相互作用形成的一种力,使得液体表面呈现出收缩趋势。它是液体分子间吸引力和表面分子受到的未平衡吸引力之间的平衡状态。
最大气泡法测定表面张力时要读最大压力差的原因是因为因为最大压力时形成的气泡是球形的,符合计算公式△p=2γ/R,如果是球形,则R为球的半径,等于毛细玻璃管的半径,为定值,另外最大压差值只有一个,读数时也好判定。最大气泡法测定表面张力时要注意毛细管的端面与液面相切,这样是为了数据处理方便。
最大气泡法测量表面张力的原理是液体内部的分子周围受到的吸引力是平衡的。然而,在液体表面层的分子,除了受到液体内层分子的吸引力外,还受到外部气体分子的吸引力。由于这种吸引力不平衡,液体表面层的分子会受到指向液体内部的力。
最大气泡法中,表面张力受压差和气泡的曲率的影响只有知道压差和曲率才能求出表面张力,而气泡的曲率和压差相对应,气泡即将脱离玻璃管时的曲率可通过玻璃管的直径确定,这时对应着最小的界面曲率,也就相应的对应最大压差。