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第1章 绪论 1

第2章 毛细作用 4

1．表面张力与表面自由能 4

2．杨格一拉卜拉士方程式 6

3．肥皂膜的一些实验 9

4．毛细上升之处理 10

A．引言 10

B．毛细上升问题的精解 13

C．毛细上升法的实验部分 17

5．最大泡压法 18

6．滴重法 21

7．圆环法 23

8．威氏薄片法 25

9．根据静态液滴或气泡形状的方法 27

A．悬滴法 28

B．固著液滴或气泡法 32

C．变形的界面 34

10．表面张力的动态测量法 36

A．流动法 36

B．毛细波 38

11．不同方法得到的表面张力值 39

12．习题 39

参考书籍 45

课文参考文献 46

A．纯质之表面热力学量 48

第3章 液体界面之性质与热力学 48

1．单成分系统 48

B．总表面能，Es 51

C．曲面之蒸气压变化 53

D．曲率对表面张力之影响 54

E．压力对表面张力之影响 55

2．液态界面之构造与理论处理 55

A．表面区热力学的进一步处理 58

B．液体表面能与自由能之计算 60

3．界面处之方位 62

4．溶液之表面张力 65

A．表面超量之定义 70

5．二元系之热力学——吉布士方程式 70

B．吉布士方程式 72

C．选定分界面之其他方法 73

D．应用表面相观念的表面热力学 77

E．其他表面热力学关系 77

6．吉布士方程式之证明——表面超量之直接测量 79

A．测量表面超量的微切片法 79

B．测量表面超量的示踪法 80

C．测量表面超量的椭圆度法 83

7．吉布士单层 83

A．二度空间理想气体定律 84

B．非理想二度空间气体 87

C．渗透压观点 89

D．溶液之动态表面性质 91

E．Traube's定律 93

F．有关吉布士单层的进一步讨论 94

8．习题 95

参考书籍 99

课文参考文献 99

第4章 液态底质上之表面膜 102

1．引言 102

2．一液体在另一液体上之散布 106

A．散布之判断标准 106

B．散布过程之动力学 112

C．透镜状滴 114

3．研究单分子薄膜之实验技术 114

A．π的测量 115

B．表面电位 118

C．表面粘度 120

D．单层之光学性质 125

E．超显微镜 127

F．电子显微学与绕射 127

G．其他技术 128

4．单分子膜之状态 128

5．π与三度空间压力之间的对应关系 132

6．单分子薄膜状态的进一步讨论 132

A．气态膜 132

B．L1-G转换 133

C．液体膨胀态 134

D．中间态与L2膜 136

E．固态 137

F．水溶液底质变化之影响 138

G．单层之流料学 139

H．分子结构与所形成薄膜型态之一般关系 140

7．混合膜 143

8．穿过单分子层的蒸发速率 148

9．单层的溶解速率 150

10．单分子膜内之反应 152

A．薄膜内反应之动力学 152

B．酯的形成与水解之动力学 154

C．其他化学反应 157

A．一般性质与结构 158

11．生物与聚合体薄膜 158

B．蛋白质薄膜之反应 163

C．油－水界面之薄膜 163

D．聚合体薄膜 165

12．液体－液体界面与非水液体表面之薄膜 166

13．带电薄膜 168

A．带电薄膜之状态方程式 168

B．界面电位 174

14．表面张力波 175

15．附著於固体上之薄膜 179

A．堆叠膜 179

B．单层 179

16．习题 181

参考书籍 184

课文参考文献 185

第5章 表面化学之电学观点 194

1．引言 194

2．电双层 194

3．单位－SI系统 199

A．电位 199

B．库伦定律与静电方程式 199

4．史特恩的电双层分析法 200

5．史特恩层与扩散层的进一步处理 202

6．扩散双层的自由能 205

7．两平面双层之间的斥力 206

8．ζ电位 208

A．电泳 209

B．电渗 211

C．流电位 213

D．沈积电位 214

E．电动力现象理论的进一步发展 214

F．ζ电位的一般观察——胶体之稳定性 214

9．电毛细作用 216

A．电毛细效应之热力学 217

B．实验方法 221

C．水银－水溶液界面之结果 223

D．未带电溶质与溶剂改变之影响 225

E．其他电毛细系统 228

10．带电之固体－液体界面 228

A．电极－溶液界面 229

B．卤化银－溶液界面 230

11．牵涉两个相的电位种类以及电位差意义 230

A．电位的各种类型 230

B．伏打电位，表面电位差以及热离子功函数 232

C．电极电位 234

D．不可逆电极现象 236

12．习题 239

参考书籍 243

课文参考文献 243

第6章 长程力 246

1．引言 246

2．原子与分子间的力 247

3．SI系统 252

4．长程力 253

A．分散效应造成的引力 253

B．受阻的分散引力 255

C．实验证明 256

5．溶液中之长程力 259

A．凝质中的分散引力 259

B．电双层斥力 260

C．其他实验方法 262

6．分隔压力 264

7．偶极感应偶极之传播 265

8．表面深处位向之证据 266

9．反常水 268

10．习题 270

参考书籍 273

课文参考文献 273

第7章 固体表面 276

1．引言 276

A．固体之表面移动性 276

B．过去经历对固体表面状况之影响 278

2．晶体之热力学 279

A．表面张力与表面自由能 279

B．晶体之平衡形状 280

C．克耳文方程式 282

3．表面能与自由能之理论估计 283

A．共价键晶体 283

B．稀有气体晶体 284

C．离子晶体 287

D．分子晶体 289

E．金属 289

4．影响实际晶体表面能与表面张力之因素 291

A．细分状态 291

B．对理想情况的偏差 292

C．错位 294

D．表面不均匀性 297

5．表面能与自由能之实验估计 297

A．依赖表面张力直接显现的方法 297

B．由溶解热得到之表面能与自由能 299

C．由晶体平衡形状而得的相对表面张力 300

D．其他物理性质对固体界面表面能变化之关系 301

6．固体表面之反应 303

7．习题 305

参考书籍 308

课文参考文献 308

第8章 固体表面：显微学与光谱学 312

1．引言 312

2．表面之显微学 312

A．光学与电子显微学 312

B．扫瞄电子显微镜 317

C．场发射与场离子显微镜法 318

3．低能量电子绕射（LEED） 323

A．鄂惹电子光谱法（AES） 329

4．光谱法 329

B．光电子光谱法（ESCA） 331

C．离子散射（ISS，LEIS） 332

5．习题 334

参考书籍 335

课文参考文献 335

第9章 新相的形成—成核与晶体成长 338

1．引言 338

2．古典成核理论 338

3．成核研究之结果 345

4．晶体成长 347

5．习题 349

参考书籍 349

课文参考文献 350

第10章 固体—液体界面——接触角 352

1．引言 352

2．由溶解度变化求表面自由能 352

3．由浸没、吸附与陷没研究表面能与自由能差异 354

A．浸没热 354

B．由吸附研究求表面能与自由能变化 356

C．陷没 358

4．接触角 358

A．杨氏方程式 358

B．非均匀表面 361

5．接触角测量之实验方法与结果 362

A．接触角之测量 362

B．接触角测量之迟滞现象 366

C．接触角测量之结果 370

6．接触角现象之理论 377

A．杨氏方程式之热力学 377

B．半实验模型——Girifalco-Good-Fowkess-Young方程式 379

C．位能—扭曲模型 382

D．微观弯月面轮廓 384

7．习题 385

参考书籍 389

课文参考文献 389

第11章 固体—液体界面——来自溶液之吸附 394

1．稀溶液中非电解质的吸附 394

A．吸附等温线 395

B．吸附研究的定性结果－Traube's定则 398

C．多层吸附 403

2．聚合体之吸附 404

3．表面积测定 408

4．二元液体系统中之吸附 409

A．固体－溶液界面处之吸附 409

B．固体－溶液界面处之吸附热 415

5．电解质之吸附 416

A．史特恩层吸附 416

B．由负吸附测表面积 420

C．相反离子之吸附－离子交换 422

6．习题 424

参考书籍 426

课文参考文献 427

第12章 磨擦与润滑—黏著 430

1．引言 430

2．未润滑表面间之磨擦 430

A．阿蒙顿定律 430

B．两固体表面间接触的性质 431

C．剪力与掘起之角色——阿蒙顿定律之解释 434

D．静止与“贴－滑”磨擦 436

E．滾动磨擦 437

3．磨擦的两个特例 437

A．由滑行痕迹估计车辆速度 437

B．冰与雪 439

4．金属磨擦－氧化物膜之影响 440

A．各向大致同性之晶体 441

5．非金属间之磨擦 441

B．层状结晶 442

C．塑胶 442

6．磨擦的进一步性质 443

7．润滑表面之间的磨擦 445

A．界面润滑 445

B．界面润滑机构 447

8．黏著 454

A．理想黏著 454

B．实际黏著 456

9．习题 459

课文参考文献 461

参考书籍 461

第13章 润湿、浮选与清洁作用 464

1．引言 464

2．润湿 464

A．接触角现象代表的润湿 464

B．毛细作用现象中的润湿 467

C．第三级石油回收 468

3．拒水性 468

4．浮选 470

A．接触角在浮选中的角色 470

B．金属矿物的浮选 475

C．非金属矿物的浮选 477

A．污垢清除之一般情形 479

5．清洁作用 479

B．胶体电解质溶液之性质 480

C．清洁作用中之因素 485

D．清洁剂在织品上之吸附 487

E．商用清洁剂 488

6．习题 489

参考书籍 491

课文参考文献 492

第14章 乳液与泡沫 495

1．引言 495

2．乳液——一般性质 496

A．乳液稳定化之巨观理论 498

3．决定乳液稳定性之因素 498

B．特定化学与结构效应 500

C．决定乳液稳定性之长程力 501

D．以固体粒子稳定之乳液 504

4．乳液之老化与转化 505

A．絮凝与胶凝之动力学 505

B．乳液之转化与分离 507

5．自发乳化——微胞或微乳液 509

6．亲水－亲油性平衡 510

7．乳液的实用方面 513

8．泡沫－泡沫之结构 513

9．泡沫流失 516

A．单一薄膜的流失 516

10．泡沫之稳定性 518

B．泡沫的流失 518

11．发泡剂与重要的实用泡沫 521

12．习题 522

参考书籍 523

课文参考文献 524

第15章 固体—气体界面——概论 528

1．引言 528

2．固体之表面积 529

A．表面积之意义 529

B．必须知道表面自由能或总能量的方法 531

C．溶解速率 532

D．水银孔隙计 534

E．其他表面积计算法 536

3．固体表面之结构与化学性质 538

4．固体－吸附质错合物之性质 540

A．吸附对吸附质之影响 540

B．吸附质对吸附剂之影响 548

C．吸附质－吸附剂键 549

5．习题 550

参考书籍 551

课文参考文献 551

第16章 气体与蒸气在固体上之吸附 555

1．引言 555

2．吸附时间 557

3．兰穆尔吸附等温线 559

A．动力学推导 559

B．统计热力学推导 561

C．吸附熵 565

D．横向作用 568

E．兰穆尔方程式之实验应用 570

4．实验步骤 571

5．BET以及相关之等温线 573

A．BET方程式之推导 574

B．BET方程式之性质 577

C．BET方程式之改良 578

6．根据吸附膜状态方程式的等温线 579

A．由吸附等温线作膜压－面积图 579

B．由二度空间状态方程式求吸附等温线 580

A．Polanyi处理法 583

7．位能理论 583

B．位能理论与二度空间膜理论之间的对应关系 585

C．由假设之位能与距离变化所得之等温线 586

D．极化模型 588

8．由不同多层模型所得表面积之比较 590

9．特性等温线及相关之观念 592

10．应用於次单层吸附之位能理论 594

11．吸附阶梯与相转变 598

12．非润湿性系统内之吸附 600

13．吸附的热力学 601

A．理论考虑 601

B．实验吸附热与熵 607

A．兰穆尔－BET模型 613

14．不同吸附模型之批评比较 613

C．位能模型 614

B．二度空间状态方程式处理 614

15．不均匀表面上之吸附 616

A．位置能量分布 616

B．不均匀表面上吸附之热力学 624

16．吸附速率 625

17．多孔固体上之吸附－迟滞现象 626

A．分子节 626

B．毛细冷凝 627

C．微孔分析 634

18．习题 634

课文参考文献 640

参考书籍 640

第17章 化学吸附与触媒作用 646

1．引言 646

2．化学吸附－分子观点 647

A．LEED结构 647

B．化学吸附质之光谱学 648

C．功函数与有关的测量 649

D．瞬时解吸 649

3．化学吸附等温线 652

A．可变吸附热 653

B．位置及吸附质配位数效应 655

A．活化能 657

4．化学吸附的动力学 657

C．吸附热力学 657

B．吸附速率 659

C．解吸速率 661

5．表面流动性 662

6．化学吸附键 664

A．局部键方法 665

B．金属 667

C．半导体 670

D．酸－碱系统 672

7．异相触媒作用之机构 674

A．吸附或解吸为速率决定步骤 674

B．吸附膜内之反应为速率决定步骤 676

A．单分子表面反应 678

8．吸附等温线对异相触媒动力学之影响 678

B．双分子表面反应 680

C．等温线复杂性之效应 682

9．几种触媒反应机构 682

A．氨的合成 682

B．费雪－缺卜夕式反应 683

C．乙烯的氢化 684

D．烃类的媒裂及相关之反应 686

E．表面的光化学和光辅助反应 687

10．习题 688

参考书籍 690

课文参考文献 691