题目
某表面活性剂溶液的表面张力 ,求dσ/dc得知溶液表面产生()A. 负吸附B. 正吸附C. <0D. 吸附量Γ> 0
某表面活性剂溶液的表面张力 ,求dσ/dc得知溶液表面产生()
- A. 负吸附
- B. 正吸附
- C. <0
- D. 吸附量Γ> 0
题目解答
答案
A.负吸附
解析
考查要点:本题主要考查表面活性剂的吸附性质与表面张力变化的关系,涉及Gibbs吸附公式的应用。
解题核心思路:
- 表面活性剂的作用:表面活性剂会迁移到液体表面,降低表面张力。
- 表面张力与浓度的关系:若表面活性剂浓度增加导致表面张力下降,则$\frac{dσ}{dc} < 0$。
- Gibbs吸附公式:$\Gamma = -\frac{1}{RT} \cdot \frac{dσ}{dc}$,通过$\frac{dσ}{dc}$的符号可判断吸附类型。
- 吸附类型判断:
- 负吸附:$\Gamma > 0$(表面浓度高于本体浓度,$\frac{dσ}{dc} < 0$)。
- 正吸附:$\Gamma < 0$(表面浓度低于本体浓度,$\frac{dσ}{dc} > 0$)。
破题关键点:
- 明确表面活性剂降低表面张力的特性,推导$\frac{dσ}{dc}$的符号。
- 结合Gibbs公式,关联$\frac{dσ}{dc}$与吸附量$\Gamma$的关系,判断吸附类型。
表面活性剂的吸附特性:
表面活性剂分子具有亲水基和疏水基,易在溶液表面富集。随着溶液中表面活性剂浓度$c$的增加,表面张力$σ$逐渐降低,因此$\frac{dσ}{dc} < 0$。
Gibbs吸附公式推导:
根据公式$\Gamma = -\frac{1}{RT} \cdot \frac{dσ}{dc}$,当$\frac{dσ}{dc} < 0$时,$\Gamma > 0$。
- $\Gamma > 0$表示溶液表面的吸附量大于本体浓度,即发生负吸附。
选项分析:
- A. 负吸附:符合$\Gamma > 0$的结论。
- B. 正吸附:需$\Gamma < 0$,与计算结果矛盾。
- C. <0:可能指$\frac{dσ}{dc} < 0$,但题目问的是吸附类型,非导数符号。
- D. Γ>0:虽然正确,但未直接回答题目要求的吸附类型。