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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

第2章 自溶液的吸附20

2.1表面过剩和Gibbs吸附等温式20

2.1.1溶液的表面张力20

2.1.2 Gibbs划分面和表面过剩21

2.1.3界面热力学和Gibbs吸附等温式22

2.1.4 Gibbs相对过剩和界面相绝对浓度23

2.1.5多组分体系中的表面过剩和Gibbs吸附等温式26

2.2固/液界面上的吸附30

2.2.1固/液吸附的机理30

2.2.2吸附量、表观吸附量、Gibbs表面过剩和界面相绝对浓度31

2.2.3固/液吸附等温线33

2.2.4常见的固/液吸附35

2.3吸附对固体表面性质的影响及其应用38

第3章 双电层40

3.1双电层理论40

3.1.1 Helmholtz双电层理论40

3.1.2 Gouy-Chapman扩散双电层理论41

3.1.3 Stern双电层模型47

3.2电泳与ζ电势48

3.2.1电场中离子的运动速度48

3.2.2胶体质点的ζ电势48

3.3双电层的排斥作用52

3.3.1两个平行平面间的排斥作用52

3.3.2两个球形质点间的排斥作用55

第4章 吸附和铺展单分子层56

4.1吸附单分子层56

4.1.1 Langmuir单分子层吸附理论56

4.1.2吸附单分子层的状态方程57

4.2铺展单分子层61

4.2.1铺展单分子层和Langmuir膜天平61

4.2.2铺展单分子层的状态和状态方程62

4.2.3表面活性物质的不溶膜65

4.2.4铺展单分子层和LB膜66

4.2.5铺展单层的一些应用67

第5章 单一表面活性剂稀溶液的表面性质69

5.1表面活性剂的分子结构特征和分类69

5.1.1表面活性剂的分子结构特征69

5.1.2表面活性剂的分类70

5.1.3特殊表面活性剂71

5.2表面活性剂的溶解特性72

5.2.1离子型表面活性剂的临界溶解温度（Krafft point）72

5.2.2非离子型表面活性剂的浊点（Cloud point）73

5.2.3影响表面活性剂水溶性的主要因素73

5.2.4表面活性剂的亲水亲油平衡74

5.3单一表面活性剂稀溶液的表面性质75

5.3.1表面活性剂在表面相的化学位和Butler方程75

5.3.2 Szyszkowski， Langmuir和Frumkin方程76

5.3.3表面活性剂降低表面张力的效率和效能80

5.3.4对有关Gibbs公式的几个问题的讨论82

第6章 溶液中的自组装86

6.1胶束化和临界胶束浓度86

6.1.1临界胶束浓度的定义和测定86

6.1.2临界胶束浓度与表面活性剂分子结构的相关性89

6.1.3影响临界胶束浓度的其他因素91

6.2自组装热力学94

6.2.1自组装的热力学一般原理94

6.2.2表面活性剂的胶束化热力学97

6.2.3胶束化自由能的组成99

6.2.4最佳胶束聚集数101

6.2.5胶束的形状102

6.2.6胶束形成的热效应105

6.3增溶作用107

6.3.1增溶作用的热力学基础107

6.3.2增溶物在胶束中的位置108

6.3.3影响增溶作用的因素108

6.3.4增溶作用的应用109

6.4反胶束110

6.4.1反胶束的形成、结构和推动力110

6.4.2影响反胶束形成的因素111

6.4.3水的增溶113

6.5双亲性高分子（嵌段共聚物）的自组装113

6.5.1嵌段共聚物的胶束化方法114

6.5.2嵌段共聚物的临界胶束浓度115

6.5.3嵌段共聚物的胶束化热力学115

6.5.4嵌段共聚物胶束的形态117

6.5.5影响嵌段共聚物聚集体形态的因素118

6.5.6形态转变动力学121

第7章 多组分体系中的相互作用和协同效应123

7.1二元理想混合表面活性剂体系的基本规律123

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126

7.2.1非理想混合体系的协同效应127

7.2.2非理想混合胶束理论127

7.2.3非理想混合吸附理论131

7.2.4产生协同效应的条件133

7.2.5影响表面活性剂分子间相互作用的因素135

7.2.6分子间相互作用与其他协同效应136

7.3无机电解质对表面活性剂性能的影响139

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139

7.3.2无机电解质对离子型表面活性剂cmc的影响140

7.3.3无机电解质对非离子表面活性剂性能的影响140

7.4极性有机物对表面活性剂性能的影响141

7.4.1长链脂肪醇的影响141

7.4.2强水溶液极性有机物的影响142

7.4.3短链醇的影响143

7.5表面活性剂聚合物相互作用143

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144

7.5.2相互作用模型147

7.5.3表面活性剂聚合物相互作用的推动力149

7.5.4表面活性剂聚合物复合物结构149

7.5.5表面活性剂疏水改性聚合物相互作用149

7.5.6表面活性剂聚电解质相互作用150

第8章 润湿152

8.1接触角和Young方程152

8.1.1接触角的定义和Young方程152

8.1.2接触角滞后和表面粗糙度154

8.1.3动态接触角154

8.1.4接触角的测定155

8.2固体表面的润湿性156

8.2.1高能表面和低能表面156

8.2.2润湿的临界表面张力157

8.2.3动润湿157

8.3润湿的分子相互作用理论158

8.3.1 Fowkes理论158

8.3.2 van Oss理论160

8.3.3固体表面能的测定162

8.4毛细渗透和粉末的润湿163

8.4.1毛细渗透的理论基础——Washburn方程163

8.4.2毛细渗透法测定颗粒表面的润湿性和表面能成分165

8.5表面活性剂吸附对固体表面润湿性的影响166

8.5.1一般讨论166

8.5.2非极性低能表面167

8.6表面活性剂在固液界面的吸附170

8.6.1吸附机理和吸附驱动力171

8.6.2单一表面活性剂的吸附172

8.6.3混合表面活性剂在固液界面上的吸附176

8.6.4吸附等温线和理论吸附模型177

第9章 胶体分散体系及其稳定性179

9.1胶体分散体系的一般性质180

9.1.1比表面积180

9.1.2质点大小与形状180

9.1.3单分散和多分散182

9.1.4光散射和Tyndall效应185

9.1.5稀分散体系的黏度189

9.2沉降与扩散及其平衡193

9.2.1重力场下的沉降和Stokes定律194

9.2.2离心力场中的沉降195

9.2.3扩散与Fick定律196

9.2.4沉降和扩散的平衡197

9.3絮凝作用198

9.3.1真空中分子间范德华相互作用199

9.3.2介质中分子间范德华相互作用203

9.3.3范德华力的结合与宏观界面现象205

9.3.4宏观质点间的London-van der Walls相互作用210

9.3.5介质中宏观质点间的London-van der Walls相互作用216

9.3.6势能曲线与DLVO理论220

9.3.7临界絮凝浓度223

9.3.8絮凝动力学225

9.4聚结作用228

9.4.1 Gibbs膜弹性和Gibbs-Marangoni效应228

9.4.2聚结过程229

9.4.3聚结动力学231

9.5通过分子扩散的质点增长（Ostwald ripening）233

第10章液液、气液和固液分散体系235

10.1乳状液235

10.1.1乳状液的一般性质和类型的鉴别235

10.1.2乳状液的形成237

10.1.3乳状液的不稳定过程238

10.1.4表面活性剂的作用240

10.1.5乳状液稳定的HLB-PIT理论241

10.1.6位阻排斥效应和高分子的稳定作用247

10.1.7双亲性胶体颗粒作为乳化剂249

10.1.8破乳253

10.2微乳液254

10.2.1微乳液概述254

10.2.2微乳液的形成机理256

10.2.3微乳体系的相行为262

10.2.4相转变所伴随的物理化学性质变化269

10.2.5最佳状态273

10.3泡沫274

10.3.1泡沫的制备和表征274

10.3.2表面活性剂的发泡、稳泡作用275

10.3.3胶体颗粒的稳泡作用277

10.3.4消泡278

10.4悬浮液283

10.4.1表面活性剂在悬浮液制备过程中的作用283

10.4.2表面活性剂在控制悬浮液稳定性方面的作用285

10.4.3表面活性剂对悬浮液流动性的影响289

10.4.4空缺絮凝作用290

10.5洗涤去污291

10.5.1去污机理291

10.5.2吸附对去污作用的影响293

10.5.3影响去污作用的其他因素296

第11章 表面活性剂在个人用品及工业和技术领域中的作用原理298

11.1表面活性剂在个人用品中的作用原理298

11.1.1洗涤剂298

11.1.2化妆品299

11.1.3个人卫生用品300

11.2工业和技术领域中表面活性剂的作用原理301

11.2.1纺织工业301

11.2.2食品工业302

11.2.3医药和农药304

11.2.4油漆和涂料305

11.2.5建筑业307

11.2.6矿物浮选308

11.2.7能源工业308

11.2.8电子工业和金属加工业310

11.2.9化学工业311

11.2.10制浆造纸工业313

11.2.11制革工业314

11.2.12环境保护314

11.2.13新材料纳米材料制备316

11.2.14生命科学317

参考文献319

附录320

Ⅰ Du Nouy环法测定表面张力校正因子f数值表320

Ⅱ滴体积法测定表面张力校正因子F数值表324

Ⅲ滴外形法测定表面张力不同S值时的1/H表325

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327

Ⅴ一些表面活性剂的临界胶束浓度（cmc）值334

Ⅵ一些表面活性剂的胶束聚集数343

Ⅶ 一些表面活性剂的HLB值345

Ⅷ乳化油相所需要的HLB值348

Ⅸ常用物理化学常数和单位换算表349