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为什么表面积大就具有强的吸附能力?

这里说的表面积,其实是指“比表面积——单位质量的表面积”。

举例如下:

一块棱长1 cm的立方体,它的表面积是6 cm2;如果我们把它切割成棱长100 nm(10-5cm)的小小立方体,则共得1015个这样的立方体。

每个小的立方体的表面积是6×10-10cm2,则1015个小立方体的总表面积是6×105cm2,变为原来整块固体表面积的105倍!即十万倍。

可以计算,如果切的块更小,则所得粒子的总表面积就更大。

那么,又为什么说胶体具有强的吸附能力呢?这要从物质表面吸附的原理分析。

从微观的角度考察,任何物质的表面原子(表面离子)都是价键不饱和的。

比如金刚石晶体,其内部的碳原子都是以4个共价键跟别的碳原子结合的,而表面上的碳原子则不然,它们只能跟另外的1个、2个或3个碳原子形成共价键。

这些表面碳原子的价键不饱和必然导致其性质的不稳定——易跟周围环境里的分子或微粒间发生电性作用,把它们吸附到自己的表面。

考察NaCl等离子晶体的微观结构也可得到同样结论——晶体内部的Na是跟6个Cl形成离子键的,而表面的Na则只能跟3个、4个或5个Cl形成离子键,处于价键不饱和状态,易跟环境里的分子或粒子发生电性吸附。

所以我们说,物质的表面积越大,则越容易吸附环境里的物质。

这也是为什么衣物(比表面积大)总需要定期洗涤的原因。

(责任编辑:化学自习室)
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