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界面膜

物理学术语

有界面存在就有界面自由能。一种物质在界面发生吸附（富集于界面）使界面自由能降低，故物质易在界面吸附，形成一层成分与流体相内部不同的部分，其中溶质的浓度远大于相内部，这一由于物质富集而形成的界面层即一般所谓的界面膜。具有不对称的、“亲水-亲油”两亲分子结构的物质特别容易在油- 水界面或水表面上吸附，形成界面膜。极性有机物，如醇、羧酸、胺、酯，特别是有直碳氢链的，以及各种表面活性剂，皆容易在水表面上（或油-水界面上）铺展或吸附，形成表面膜（或界面膜）。

形成
一般水不溶性的极性有机物（及表面活性剂）是通过自身（多半是液体）或在挥发性液体（如石油醚、甲醇、丙酮、苯、乙酸甲酯等）中的溶液在水面上展开成为界面膜。如果铺展物质的量很小或水面面积很大，则形成的表面膜是单分子层的,就叫做不溶性单分子膜,简称不溶膜。
水溶性的极性有机物和表面活性剂（如低碳醇、胺、酸和十二烷基硫酸钠等）的水溶液表面、通过溶质的吸附而形成的单分子膜、为可溶性单分子膜，简称可溶膜。
内部运动
界面膜中的溶质分子运动可以看作是二维空间的分子运动，也有一定的状态方程加以描述，其形式与一般三维空间的状态方程相似，不过以面积A代替体积V和以表面压π代替压力p（见单分子膜和表面压）。例如界面膜中分子浓度极稀时, 其状态方程即为与pV=RT相似的二维理想气体的状态方程πA=kT, 式中k=R/NA，NA为阿伏伽德罗数。当界面膜中分子浓度增大以至于接近饱和时，界面上每个分子所占面积接近长条形“两亲分子”直立排列所占的截面积。不管分子量大小如何，同系物分子所占的面积基本相同，例如，脂肪酸在水面上的不溶膜，紧密排列时每个分子所占的面积约为0.20平方纳米。这就说明脂肪酸分子立在表面上,而不可能平躺在表面上。 此时亲水的羧基朝向水中，疏水的碳氢链则逃离水而指向空气中，这就是界面膜中的分子定向作用。定向作用在可溶膜中也同样存在。
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