Tải bản đầy đủ (.pptx) (33 trang)

Các hiện tượng bề mặt

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.96 MB, 33 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ

BÀI 6: CÁC HIỆN TƯỢNG
BỀ MẶT
GVHD:Nguyễn Thị Thu Hương
SVTH: Đào Nhật Thanh
Văn Sỷ Tài
1

Nguyễn Thị Ngọc Quyên

Cần Thơ, 14/03/2019


MỤC TIÊU BÀI HỌC
2

CÁC HIỆN TƯỢNG
BỀ MẶT

SCBM của chất lỏng

Hiện tượng thẩm ướt

Áp suất hơi bão hòa

Hiện tượng mao dẫn

SCBM của dd chất tan


Hiện tượng ngưng tụ

Chất tan là chất không

mao quản

HĐBM

Chất tan là chất HĐBM


3

Theo các bạn khi bỏ cây kim lên mặt nước nổi
hay chìm?

10
19876543200


4


6.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
5

6.1.1 Sức căng bề mặt của chất lỏng

Khái niệm: Sức căng bề mặt (SCBM) của chất lỏng là năng lượng tự do trên một diện tích bề mặt, là công cần thiết
để làm tăng bề mặt lên diện tích nhất định.



6.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
6

6.1.1 Sức căng bề mặt của chất lỏng

B

B

B

A

Các phân tử trên bề mặt chất lỏng

A

Các phân tử bên trong chất lỏng

Hình 6.1: Lực tương tác giữa các phân tử bề mặt và trong lòng chất lỏng


6.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
7


6.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
8


6.1.1 Sức căng bề mặt của chất lỏng
Khi ta phá vỡ bề mặt bên kia như vậy ta đã phải tiêu tốn một công để chống lại sự co kéo của bề mặt, công đó bằng độ

tăng của năng lượng dư bề mặt dGs
Ngoài ra công này dùng để thắng lực tương tác giữa các phân tử nên nó tỉ lệ với độ tăng diện tích tiếp xúc.

Ta có

 

 

W = dGs = .ds

Trong đó: là hệ số tỉ lệ và được gọi là sức căng bề mặt (SCBM)
Khi ds = 1 thì dGs = nên có thể nói SCBM là năng lượng tạo ra trên một đơn vị bề mặt.


6.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
9

 

6.1.1 Sức căng bề mặt của chất lỏng
Như vậy SCBM là năng lượng tự do nằm trên 1 cm

2

bề mặt, là công cần thiết để làm tăng bề mặt lên diện tích nhất


2
định 1cm .
2
Thứ nguyên của SCBM là erc/cm (1erc = dyn.1cm) vậy:
[SCBM] = [] = = [


6.1.1 Sức căng bề mặt của chất lỏng
10

TT

Chất lỏng

Nhiệt độ

2
SCBM σ (erc/cm )

1

Etanol

20

21,6

2


Benzen

20

28,9

3

Glycerin

20

66,0

4

Nước

20

72,75

5

Thủy ngân

20

485


6

Hydro

-252

2

7

Oxy

-198

17

8

Thiếc

900

510

9

Vàng

1200


1120

Bảng 6.1 Sức căng bề mặt một số hợp chất


6.1.1. Sức căng bề mặt của chất lỏng
11

1. Ứng dụng trong Y học
Muối mật có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của nước tiểu, lưu huỳnh thăng hoa có
trọng lượng riêng bằng sức căng bề mặt của chất lỏng bình thường. Vì vậy khi có muối mật
trong nước tiểu thì lưu huỳnh sẽ rơi xuống đáy

Phản ứng HAY (Phản ứng tìm muối mật trong nước tiểu)


r1,p1

6.1.2. Áp suất hơi bão hòa
12

r2,p2

Xét 2 giọt chất lỏng:
Ta coi hơi là khí lý tưởng thì áp suất hơi bão hòa và bán kính hai giọt chất lỏng liên quan đến phương trình sau:

 

ln = k


Nếu r1 > r2 thì p2 > p1. Khi thay giọt 1 bằng bề mặt phẳng tức r 1 = 0 thì p1 = pphẳng và p2=plồi . Khi đó liên quan giữa
áp suất hơi trên bề mặt phẳng có phương trình sau:

 

ln

Như vậy, Áp suất hơi bão hòa trên bề mặt phẳng luôn nhỏ hơn áp suất hơi bão hòa trên bề mặt lồi (r > 0). Áp suất hơi
bão hòa trên bề mặt lõm (r < 0) luôn nhỏ hơn áp suất hơi bão hòa trên bề mặt phẳng.


6.1.2.1 Hiện tượng mao dẫn
13

1. Khái niệm
Hiện tượng mao dẫn là hiện tượng dân lên hay hạ xuống của mực chất lỏng ở bên trong các ống có bán kính nhỏ gọi là ống

mao dẫn trong các vách hẹp, khe hẹp các vật xốp…so với mực chất lỏng bên ngoài.


6.1.2.1 Hiện tượng mao dẫn
2. Thí nghiệm

14

 

Nhúng thẳng đứng các ống thủy tinh hở hai đầu và có đường kính trong nhỏ (cỡ một vài milimet) vào trong cùng một chậu

nước.  

Kết quả:

Kết luận: Đường kính trong ống càng nhỏ thì độ dâng cao hoặc hạ thấp càng lớn.


6.1.2.1 Hiện tượng mao dẫn
15

2. Thí nghiệm

Thí nghiệm thú vị về hiện tượng mao dẫn


6.1.2.1 Hiện tượng mao dẫn
16

3. Ứng dụng đời sống
Do hiện tượng mao dẫn, nước có thể vận chuyển từ
đất qua hệ thống các ống mao dẫn trong bộ rễ và thân
cây lên đến ngọn cây


6.1.2.1 Hiện tượng mao dẫn
17

3. Ứng Dụng Y Học

Máu của bạn chủ yếu là nước và hoạt động mao dẫn còn hỗ trợ hoạt động bơm của tim, giúp máu lưu thông trong mao mạch dễ
dàng



6.1.2.2 Hiện tượng ngưng tụ mao quản
18

1. Khái niệm
Hiện tượng ngưng tụ mao quản là quá trình chuyển thể hơi sang thể lỏng trong mao quản ở điều kiện đẳng nhiệt.

 Đặc điểm
• Là hiện tượng mao dẫn
• Chỉ xảy ra với chất lỏng thấm ướt thành mao quản
• Bản chất là sự hấp phụ
• Mao quản hẹp sớm hơn mao quản rộng
Hiện tượng ngưng tụ mao quản là cơ sở của sự hấp phụ hơi ở những mao quản hẹp và các lỗ xốp của chất hấp phụ
như silicagel, các chất hút ẩm...


6.1.3 Hiện tượng thấm ướt
19

01

02

03


6.1.3 Hiện tượng thấm ướt
20

1. Khái niệm

Khi một chất lỏng tiếp xúc với bề mặt rắn, bao phủ toàn bộ bề mặt rắn thì được gọi là sự thấm ướt hoàn toàn

Có khi chất lỏng tụ lại thành những giọt trên bề mặt rắn, ta gọi đó là sự thấm ướt không hoàn toàn

Nếu chất lỏng tạo ra những hạt dạng hình cầu trên bề mặt rắn thì gọi là sự không thấm ướt


6.1.3 Hiện tượng thấm ướt
21

2. Ứng dụng

Ứng dụng để làm giàu quặng theo phương pháp "tuyển nổi".
Quặng mỏ được nghiền thành các hạt nhỏ rồi đổ vào hỗn hợp nước
pha dầu nhờn và khuấy đều. Khi đó trong hỗn hợp này có các bọt khí bọc
trong màng dầu. Các hạt của một số khoáng chất có ích (thiếc, sunfua
đồng...) bị dính ướt dầu nhưng không bị dính ướt nước nên chúng sẽ nổi
lên trên mặt nước cùng các bọt khí bọc dầu, còn cá hạt bẩn quặng (đát,
cát...) bị dính ướt nước sẽ chìm xuống đáy bể chứa
Người ta hớt lớp bọt khí dính các hạt khoáng chất có ích nổi trên mặt
của bể chứa và thu được khoáng chất có hàm lượng hơn hàng chục lần so
với quặng thô ban đầu.


6.1.4 Hiện tượng sức căng bề mặt
22


6.1.4 Hiện tượng sức căng bề mặt
23


6.1.4.1 Chất tan là chất không hoạt động bề mặt
Trong dung dịch, sự phân bố chất tan và nồng độ chất tan có ảnh hưởng lớn tới sức căng bề mặt của dung dịch.

- Nếu chất tan phân ly trong dung dịch: các ion điện ly tương tác với phân tử dung môi tạo nên hiện tượng solvat hóa; trong
nước các ion này bị hydrat hóa mạnh, nghĩa là chúng bị các phân tử dung môi kéo sâu vào trong thể tích pha.


6.1.4 Hiện tượng sức căng bề mặt
24

6.1.4.1 Chất tan là chất không hoạt động bề mặt

Kết lượng chất tan ở bề mặt nhỏ hơn trong lòng dung dịch, như thế sức căng bề mặt của dung dịch lớn hơn sức căng bề m
của dung môi.
Vậy:

 

dd

>

 

dm


6.1.4 Hiện tượng sức căng bề mặt
25


6.1.4.2 Chất tan là chất hoạt động bề mặt
- Những chất tan không điện ly: không solvat hóa mạnh thì chúng phân bố ở lớp bề mặt về thể tích pha như nhau.

Vậy:

 

dd

=

 

dm

VD: Dung dịch đường saccarose trong nước. Khi hòa tan
đường vào trong nước thì SCBM dung dịch hầu như không
thay đổi

Như vậy: Trong hai trường hợp trên, chất tan làm tăng chút ít SCBM của dung dịch hoặc không làm thay đổi SCBM của
dung dịch; người ta gọi là chất không họat động bề mặt


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×