吸附是一种物质的原子或分子附着在另一种物质表面现象。表面改性:是利用固体表面的吸附特性,通过各种表面处理技术来改变固体的结构和性质,以适应个种预期的要求。课后问答题:5.8什么叫润湿?试分析影响润湿的条件并简述改善润湿的措施。
吸附是一种物质的原子或分子附着在另一种物质表面现象。表面改性:是利用固体表面的吸附特性,通过各种表面处理技术来改变固体的结构和性质,以适应个种预期的要求。
课后问答题:
5.8什么叫润湿?试分析影响润湿的条件并简述改善润湿的措施。
题目解答
答案
答:定义:固液接触后,体系(液体+固体)吉布斯自由能降低时就称为润湿。
影响润湿的条件及改善润湿的措施:
①γSV↑,一般采用表面处理,提高表面光洁度,除去吸附物。
②γSL↓,采用两相化学性质相同物质。
③γLV↓,采用表面活性剂
④表面粗糙度系数n↑或↓
5.9陶瓷原料球磨时,湿磨的效率往往高于干磨,如果再加入表面活性剂,则可进一步提高球磨效率,试分析这些现象的机理。
答:湿磨时,磨与原料之间发生润湿,液体将气体从固体表面排挤开,使原有的固—气界面消失,取而代之的是固—液界面,体系吉布斯自由焓降低,表面张力也降低,因此可以提高球磨效率;而表面活性剂是指能够降低体系的表面张力的物质,因此可以进一步提高球磨效率。
5.16试解释黏土结构水、结合水(牢固结合水、疏松结合水)、自由水的区别,分析后两种水对泥浆流动性和黏土可塑性的影响。
答:黏土结构水是以OH基形式存在于黏土晶格结构内的水;其作用范围在黏土晶格结构内部;脱水后粘土结构破坏;
牢固结合水是紧靠粘土颗粒(胶核)、束缚很紧的一层完全定向的水分子层;其作用范围在黏土胶粒外3—10水分子层;密度小,热容小 介电常数小,冰点低;
疏松结合水是牢固结合水周围,自由水之内的水,与黏土颗粒形成一个整体(胶粒),在介质中一起移动;其作用范围在黏土胶粒外<60水分子层;密度小,热容小 介电常数小,冰点低;
自由水是疏松结合水以外的水。其作用范围在黏土胶粒外>60水分子层。
在黏土含水量一定的情况下,若结合水减少,则自由水就多,此时,黏土胶粒的体积减小,移动容易,因而泥浆黏度小,流动性好;当结合水量增多时,水膜厚,利于黏土胶粒间的滑动,则可塑性好。通常,对于塑性泥料,含水量要求达到松结合水状态,而流动泥浆则要求有自由水存在。
5.17黏土的很多性能与吸附阳离子的种类有关,指出黏土吸附下列不同阳离子后的性能变化规律。H+ Al3+ Ba2+ Sr2+ Ca2+ Mg2+ NH4+ K+ Na+ Li+
答:1,离子置换能力:从H+到Li+ 减弱;
2,黏土的§-电位:从H+ 到Li+增大;
3,黏土的结合水:从H+到Li+增大;
4,泥浆的流动性:从H+到Li+增大;
5,泥浆的稳定性:从H+到Li+增大;
6,泥浆的触变性:从H+到Li+减小;
7,泥团的可塑性:从H+到Li+ 减弱。
解析
润湿是指当固体表面与液体接触时,液体在固体表面的铺展或附着现象。润湿程度可以通过接触角来衡量,接触角越小,润湿性越好。
步骤 2:影响润湿的条件
影响润湿的条件主要包括以下几点:
- 表面张力:液体与固体之间的表面张力(γSL)越小,润湿性越好。
- 固体与液体之间的表面张力(γSV):γSV越大,润湿性越差。
- 液体与空气之间的表面张力(γLV):γLV越小,润湿性越好。
- 表面粗糙度:表面粗糙度系数n越大,润湿性越好。
步骤 3:改善润湿的措施
改善润湿的措施包括:
- 提高表面光洁度,除去吸附物,以减小γSV。
- 采用两相化学性质相同物质,以减小γSL。
- 采用表面活性剂,以减小γLV。
- 增加表面粗糙度,以增大n。