Basic Principles of Colloid Science pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Everett, Douglas Hugh

出品人:

页数:270

译者:

出版时间:1988-9

价格:$ 27.12

装帧:

isbn号码:9780851864433

丛书系列:

图书标签:

教材
胶体科学
界面化学
分散系统
表面活性剂
聚合物
纳米材料
物理化学
材料科学
应用化学
胶体稳定性

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具体描述

This book provides an introduction to colloid science, based on the application of the principles of physical chemistry. Early chapters assume only an elementary knowledge of physical chemistry and provide the basis for more thorough discussion in later chapters covering specific aspects of colloid science. The widespread occurrence of colloids is stressed and the more important industrial applications of colloid technology are outlined. The final chapter deals with the future of colloid science and indicates the directions in which further developments are likely to take place. The book is ideal for undergraduate courses and, supplemented by further reading, for postgraduates too. It will also be useful to industrial research workers who wish to become familiar with the basic ideas and their many important applications to industry.

表面与界面科学导论：物质的微观世界本书聚焦于物质在宏观尺度下，其行为受到微观结构和界面现象深刻影响的各个领域。我们深入探讨了从分子间相互作用到宏观性能表现的转化过程，为读者构建了一个理解复杂系统行为的坚实理论框架。 --- 第一部分：基础理论与热力学驱动力本书首先奠定了理解表面和界面现象所需的物理化学基础。我们从热力学视角出发，详细阐述了体系中能量的分布与转化，特别是吉布斯自由能在定义相平衡和界面形成中的核心作用。界面张力的起源与测量：我们详细分析了界面张力（或表面能）的微观根源，即分子在不同环境中的不平衡势能。章节着重介绍了拉普拉斯方程在描述液-液和液-气界面曲率与压差关系中的应用。对于固体表面，我们引入了Wetting 理论，通过Young 方程来量化固-液-气三相接触线的平衡状态，并探讨了接触角测量在评估表面能和表面处理效果中的实际意义。此外，我们还涵盖了先进的测量技术，如光学轮廓仪和原子力显微镜（AFM）在获取局部表面形貌和表面粘附力数据方面的应用。分子间作用力：表面现象的驱动力源于分子间的长程和短程相互作用。本书对范德华力（Van der Waals Forces）进行了细致的分解，包括偶极-偶极、诱导偶极-偶极以及瞬时偶极-瞬时偶极（伦敦色散力）的贡献。我们运用Hamaker 理论来预测两表面在介质中相互吸引或排斥的潜力，这对于理解颗粒的稳定性和聚集行为至关重要。同时，静电相互作用，特别是双电层理论，被置于一个重要的位置。我们详细阐述了德拜长度（Debye Length）的概念，并引入了DLVO 理论的框架，用以解释颗粒在电解质溶液中稳定性的基本机制。 --- 第二部分：软物质的结构与动力学本部分将理论知识应用于复杂的有机和高分子体系，探讨软物质在界面上的自发组织行为。吸附与单分子层：物质在固体或液体界面上的吸附是控制许多过程（如催化、防腐蚀、润湿）的关键。我们系统地介绍了Langmuir 吸附等温线和BET 理论在描述气体在固体表面吸附行为中的局限与适用范围。对于溶液中的有机分子吸附，我们深入探讨了表面活性剂的结构特征（亲水基团与疏水尾链）如何决定它们在气-液或液-液界面上的定向排列，并推导出临界胶束浓度（CMC）的形成条件及其对界面张力的影响。双电层结构与电动力学：深入解析了弥散体系中带电表面的电荷屏蔽现象。详细描述了Stern 模型和Gouy-Chapman 扩展模型对双电层厚度和电势分布的预测。在动力学方面，我们探讨了在电场作用下，带电颗粒或液滴在流体中迁移的现象——电泳（Electrophoresis）。我们推导了Hückel 或 Smoluchowski 理论，解释了电泳速度与zeta 电位之间的定量关系，并讨论了zeta 电位作为衡量分散体系稳定性的核心指标。高分子链在界面的行为：高分子材料的界面行为远比小分子复杂。本书分析了高分子链在界面上的构象变化，从刷状结构（Brush）到熨烫结构（Melted），这些构象极大地影响了聚合物涂层的附着力和机械性能。我们引入了粘弹性理论来描述聚合物薄膜在应力下的响应，特别是界面处的应力松弛过程。 --- 第三部分：界面现象的工程应用与控制本书的最后一部分，着眼于如何利用对界面科学的理解来设计和优化实际工程系统。乳液与分散体系的形成与稳定性：乳液（液体分散在另一种不混溶液体中）是制药、食品和化妆品工业的核心。我们探讨了稳定乳液所需的能量输入（乳化过程）以及维持其长期稳定性的机制。除了DLVO 理论外，我们还引入了空间位阻稳定机制，特别是通过吸附在界面上的聚合物或大分子链提供的排斥作用，对抗范德华吸引力，防止絮凝和聚结。流变学与界面耦合：物质在流动过程中的行为（流变性）往往受到界面结构的主导。对于含有高浓度颗粒或液滴的体系，我们引入了剪切稀化和屈服应力等非牛顿流体特性。这些特性通常归因于体系在低剪切速率下形成的瞬时结构网络，而该网络的构建和破坏恰恰发生在颗粒或液滴的界面相互作用区域。摩擦与润滑界面：表面和界面对摩擦学行为的影响是宏观世界中最直接的体现之一。我们详细讨论了润滑剂（无论是有机油还是固体薄膜）如何在两个运动表面之间形成保护层。关键概念包括边界润滑（依靠吸附分子层）和流体润滑（依靠润滑剂自身的粘度和界面润滑特性）。对磨损机制的分析也紧密结合了界面上的剪切应力和材料转移过程。薄膜沉积与表面改性：最后一章聚焦于主动构建特定功能表面的技术。涵盖了从物理气相沉积（PVD）到化学气相沉积（CVD）中，原子或分子在基底表面成核、生长和迁移的动力学过程。特别关注自组装单分子层（SAMs）的构建，解释了如何通过精确控制分子设计和沉积条件，实现表面疏水性、生物相容性或导电性的可控调变。 --- 本书旨在提供一个全面、严谨且具有高度应用潜力的知识体系，使读者能够从基础的热力学和分子动力学层面，掌握控制和预测复杂界面现象的科学方法。