吉布斯吸附定理英文解釋翻譯、吉布斯吸附定理的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Gibbs adsorption theorem

分詞翻譯：

吉的英語翻譯：

auspicious; dexter; lucky; propitious
【計】 giga

布的英語翻譯：

cloth; fabric
【建】 cloth

斯的英語翻譯：

this
【化】 geepound

吸附的英語翻譯：

adsorb; adsorption; sorb
【化】 adsorb; adsorption
【醫】 adsorption

定理的英語翻譯：

theorem
【化】 theorem
【醫】 theorem

專業解析

吉布斯吸附定理（Gibbs Adsorption Theorem），也稱為吉布斯吸附方程（Gibbs Adsorption Equation），是表面化學和膠體科學中的核心理論之一，由美國物理化學家約西亞·威拉德·吉布斯（Josiah Willard Gibbs）于1878年提出。該定理定量描述了溶液表面張力與溶質在表面層濃度之間的關系，揭示了溶質在界面發生吸附的熱力學本質。

一、定理定義與公式

吉布斯吸附定理指出：在恒溫條件下，溶液表面張力的變化（dγ）與溶質在表面相的超額濃度（Γ，稱為表面過剩濃度）及溶質活度（a）的對數變化成正比。其數學表達式為：

$$ Gamma = -frac{1}{RT} left( frac{partial gamma}{partial ln a} right)_T $$

其中：

$Gamma$：表面過剩濃度（單位：mol/m²），表示單位面積表面層中溶質的超額吸附量；
$gamma$：表面張力（單位：N/m）；
$a$：溶質的活度（對于稀溶液可近似為濃度 $c$）；
$R$：氣體常數（8.314 J/mol·K）；
$T$：絕對溫度（單位：K）。

二、物理意義解析

負號的意義
公式中的負號表明：若溶質的加入降低表面張力（$frac{partial gamma}{partial ln a} < 0$），則 $Gamma > 0$，即溶質在表面發生正吸附（如表面活性劑）；反之則發生負吸附（如無機鹽）。
表面過剩濃度（Γ）
指與體相溶液相比，單位表面積上溶質的淨吸附量。例如，表面活性劑分子會富集于氣-液界面，親水基伸入水中，疏水基朝向空氣，顯著降低水的表面張力。
熱力學基礎
該方程源自吉布斯自由能最小化原理，通過界面相的熱力學平衡推導得出，是表面化學的基石理論之一。

三、應用場景

表面活性劑研究
量化表面活性劑在界面的吸附效率，指導乳化、潤濕、泡沫穩定性等工業設計。

生物膜分析
解釋蛋白質、脂質在細胞膜界面的吸附行為，輔助藥物傳遞機制研究。

材料表面改性
通過調控吸附量優化塗層、納米材料的界面性能。

四、漢英術語對照

中文術語	英文術語
吉布斯吸附定理	Gibbs Adsorption Theorem
表面過剩濃度	Surface Excess Concentration
表面張力	Surface Tension
活度	Activity
正吸附	Positive Adsorption

理論依據：根據物理化學經典理論，吉布斯吸附方程是界面熱力學的核心成果，其推導基于吉布斯自由能對界面面積的偏微分關系（來源：物理化學教材及表面科學專著）。實際應用中需結合實驗數據（如表面張力-濃度曲線）計算Γ值。

網絡擴展解釋

吉布斯吸附定理（Gibbs Adsorption Theorem）是描述溶液表面吸附現象的熱力學公式，由美國科學家約西亞·吉布斯（Josiah Willard Gibbs）提出。以下為詳細解釋：

1. 定義與公式

吉布斯吸附定理的核心是建立溶液表面吸附量（Γ）與表面張力（σ）及溶質濃度（c）之間的關系。其數學表達式為： $$ Γ = -frac{c}{RT} left( frac{partial sigma}{partial c} right)_T $$

Γ：單位面積表面層的溶質吸附量（單位：mol·m⁻²），表示表面過剩溶質濃度。
c：溶液中溶質的本體濃度。
R：理想氣體常數。
T：溫度（單位：K）。
∂σ/∂c：表面張力隨濃度的變化率。

2. 物理意義

正吸附（Γ > 0）：當溶質降低表面張力（即 ∂σ/∂c < 0），溶質在表面富集（如表面活性劑）。
負吸附（Γ < 0）：當溶質增加表面張力（即 ∂σ/∂c > 0），溶質在表面貧化（如無機鹽類）。
無吸附（Γ = 0）：表面張力不隨濃度變化時，無吸附發生。

3. 應用與現象

表面活性劑行為：表面活性劑分子在溶液表面定向排列，極性基團伸入液相，非極性基團朝向氣相，形成單分子層吸附，達到飽和吸附量時Γ趨于穩定。
吸附等溫線：通過實驗測定Γ隨c的變化曲線（Γ~c曲線），可推導溶質在界面的吸附規律。

4. 補充說明

表面過剩：Γ實質是表面層溶質濃度與本體濃度的差值，并非絕對吸附量。
適用性：該定理適用于氣-液、液-液等界面，尤其在稀溶液中更準确。

常見誤區

中提到的“ΔG = ΔH - TΔS”是熱力學基本方程，并非吉布斯吸附定理的表達式，需注意區分。