张星，男，教授级高工，中国石油大学（华东）油气田开发专业工学博士，中石化胜利油田博士后科研工作站博士后。世界石油理事会中国国家委员会青年委员，中国石油大学（华东）、重庆科技学院兼职硕士生导师，中国石油大学胜利学院兼职本科生导师。目前任中石化胜利油田分公司石油工程技术研究院油保所所长。李兆敏，男，1965年6月生，山东省阳谷县人，中共党员，中国石油大学教授、博士生导师。现任中国石油大学（华东）副校长。长期从事教学、科研及高等教育管理工作。近年来先后完成山东省自然科学基金资助课题3项，中国石油天然气集团公司科研课题2项，中国海洋石油公司科研课题1项，完成中国石化胜利油田、中原油田、西北分公司等科技攻关项目20余项，其中《氮气泡沫发生系统的研制及其在海洋石油开发中的应用》经专家鉴定达到国际领先水平。

本书是《表面科学研究丛书》系列中的一本，丛书致力于介绍和回顾界面科学领域的最新理论和实验进展。本书重点介绍了液体界面的其他动力学过程及与乳液和泡沫相关的过程、液液界面吸附动力学理论和实验基础，并讨论了界面动态过程的表面流变学及其与吸附层弛豫过程的联系、考虑动态吸附层的微浮选和浮选基础过程及强或弱气泡表面阻滞的极限情况。

目录

第1章概述（1）
11表面、表面张力和表面现象（1）
12表面活性剂的表面化学和基础吸附现象（4）
121表面活性剂表面化学（4）
122基础吸附现象（6）
13吸附动力学和动态吸附层的定性研究（8）
14某些表面现象（9）
141动态接触角和润湿现象（10）
142乳液稳定性判断标准（13）
143增溶和微乳液（15）
144自发乳化（17）
15本书结构（18）
参考文献（18）
第2章吸附热力学和宏观动力学（22）
21液体界面的定义（22）
22水的表面模型（24）
23平衡表面热力学的基本原理（26）
24液体/流体界面的吸附（30）
241Gibbs吸附等温式（30）
242荷电表面活性剂的吸附（32）
25Langmuir吸附等温式的处理及吸附动力学介绍（33）
26单一和混合表面活性剂体系的吸附等温式（34）
27Langmuir理论的宏观动力学特征及其在吸附动力学中的应用（36）
28荷电液体界面（37）
281荷电界面的命名规则总论（37）
282双电层（38）
283从吸附分子的已知偶极矩计算界面法向Δχ的实例（38）
284离子吸附和双电层（39）
285荷电表面附近电场中的离子分布（39）
286SternGouyChapman模型（40）
287双电层内部模型（41）
288吸附模型和表面电荷（41）
289双电层内部模型的拓展（42）
29小结（43）
参考文献（44）
第3章表面现象、表面流变学和液体界面的弛豫过程（49）
31弛豫和化学反应（49）
32应力应变关系综述（51）
33表面流变学简介（53）
34薄液膜排液过程的表面流变学和吸附动力学（59）
35表面流变学和泡沫与乳液稳定性（62）
36表面波（65）
37小结（67）
参考文献（68）
第4章液体界面的吸附动力学（73）
41吸附动力学基本概念（73）
42扩散控制吸附动力学理论模型（75）
421定性模型（75）
422扩散控制吸附的定量模型（76）
423线性吸附等温式的解析解（78）
424Langmuir型吸附等温式的配置解（79）
43表面活性剂混合物的扩散控制吸附（80）
44动力学控制模型（81）
45时间相依界面面积模型（83）
451界面面积随时间变化问题的一般考虑（83）
452增大液滴的界面面积变化和径向流动（84）
453最大泡压法的吸附动力学模型（86）
46液/液界面表面活性剂吸附动力学（88）
47胶束溶液中的吸附动力学（88）
48层流液膜表面的吸附过程（92）
49聚合物吸附动力学（93）
410渐近解（95）
411小结（96）
参考文献（98）
第5章吸附动力学实验技术（103）
51表面活性剂和溶剂纯度的表征（104）
511表面活性剂溶液的纯度（105）
512溶剂纯度（110）
513提纯表面活性剂溶液的方法（111）
52滴体积技术（112）
53最大泡压技术（115）
54悬滴技术（119）
55增大液滴法（121）
56振荡射流法（123）
57倾板法（124）
58其他动态界面研究方法介绍（125）
581其他动态表面和界面张力测量方法（125）
582可选的吸附动力学实验研究技术（127）
59液体界面表面活性剂的实验研究（129）
591吸附动力学实验中的有效表面寿命（129）
592几种实验方法的比较（130）
593吸附动力学模拟过程和界面传递（134）
594慢吸附表面活性剂平衡吸附数据的确定（135）
595对含氧乙烯基非离子表面活性剂吸附层形成过程的测定（138）
510生物聚合物在液体界面的吸附动力学实验研究（138）
511小结（141）
参考文献（143）
第6章液体界面的弛豫研究（152）
61界面弛豫研究简介（152）
611可溶吸附层机械性质和物质交换的实际意义（152）
612界面吸附动力学和弛豫现象的不同问题（154）
62界面弛豫技术（155）
621基于谐振界面扰动的技术（155）
622基于瞬态界面扰动的技术（158）
63界面弛豫方法（161）
631毛细波和纵波的衰减（162）
632振荡气泡方法（163）
633弹性环法（164）
634改进悬滴技术（164）
635液滴压力弛豫实验（165）
636其他弛豫实验（166）
64弛豫研究实验结果（167）
641表面活性剂吸附层（167）
642聚合物吸附层（171）
65小结（175）
参考文献（176）
第7章表面活性剂电荷对吸附动力学的影响（180）
71简介（180）
72吸附离子通过双电层扩散部分稳态传递的阻滞作用（183）
721描述吸附离子一维稳态传递的方程和边界条件（183）
722吸附离子沿吸附层的非平衡分布及平衡离子的准平衡分布（185）
723吸附的静电阻滞系数（185）
724离子吸附速率方程（186）
73瞬态吸附过程中的静电阻滞（187）
731吸附动力学的微分方程概述（187）
732非平衡双电层对吸附动力学影响的估算（188）
74谐振扰动作用表面的吸附动力学（189）
75离子型表面活性剂在对流扩散条件下吸附动力学的各阶段（191）
76考虑静电阻滞和特定吸附阻碍作用的吸附动力学模型（192）
77离子吸附模型问题（193）
78大分子离子吸附的静电阻滞（195）
79问题的数值解（196）
710离子型表面活性剂的吸附动力学实验研究（198）
711小结（199）
参考文献（200）
第8章上浮气泡的动态吸附层，非离子表面活性剂的扩散控制传递（202）
81基本问题（202）
811动态吸附层和表面阻滞的定量描述（203）
812气泡流体力学和界面流变学（204）
813扩散边界层和移动气泡动态吸附层的理论基础（206）
814气泡物理化学流体力学发展的主要阶段（208）
815泡沫、乳液中动态吸附层及其技术（209）
82均一表面阻滞条件下的动态吸附层（210）
821Pe1的情况（210）
822Pe1，Re1（211）
83气泡(液滴)在Re1和强表面阻滞下的动态吸附层理论（212）
84Pe1及Re1并具有弱表面阻滞气泡的动态吸附理论和扩散边界层（215）
85在Re<1及动态吸附层存在的情况下气泡表面不完全阻滞的假设（219）
851不完全阻滞假设（219）
852Dorn效应在检验上浮气泡表面不完全阻滞中的应用（221）
86气泡的动态吸附层理论及其在大雷诺准数下的表面阻滞（223）
861上浮气泡不同动态吸附层状态的形成条件（223）
862Re1的气泡表面动态吸附层及弱表面阻滞的理论（225）
863弱表面阻滞（226）
87上浮气泡的后停滞区域（228）
871后阻滞区动态吸附层形成过程的特征（228）
872气泡后部阻滞区的结构（229）
873小Re下的后阻滞帽和气泡上浮速度（230）
88运动气泡表面的表面活性剂总量（231）
881气泡分级和动态吸附层（231）
882上浮气泡动态吸附层稳态建立的时间估算（232）
883运动气泡表面表面活性剂总量的估算（233）
884气泡上浮时间相依性的实验研究（234）
89小结（235）
参考文献（236）
第9章上浮气泡表面的表面活性剂动态吸附层，气泡表面动力学控制的
表面活性剂迁移（239）
91非离子表面活性剂的动态吸附层（239）
92离子型表面活性剂的动态吸附层（242）
921描述存在离子型表面活性剂时气泡动态吸附层形成的条件和方程（243）
922在吸附的表面活性剂几乎完全迁移至后驻点时离子型表面活性剂
在弱阻滞气泡表面的吸附量分布在所讨论的情况下（243）
93离子型表面活性剂溶液中Re1下气泡后阻滞帽的结构（244）
94离子型表面活性剂动态吸附层形成的实现条件（245）
95低解吸速率表面活性剂气泡(液滴)阻滞帽的尺寸（248）
96小结（250）
参考文献（251）
第10章微浮选中的动态吸附层（252）
101小颗粒向气泡表面的传递机理（252）
1011小颗粒向气泡表面传递机理的特殊性（252）
1012小球形颗粒浮选的定量理论（254）
102动态吸附层对基本浮选过程传递阶段的影响（258）
1021传递阶段DAL对表面阻滞的影响，定性考虑（258）
1022气泡表面颗粒流量的计算公式（258）
1023应用颗粒流量的方法估算表面阻滞和沉积的作用（259）
1024DAL对微浮选传递阶段和水污染水平的影响（261）
1025前驻点附近的自由表面区域（262）
1026前驻点附近自由区域上颗粒的沉积——污染水（263）
1027宽雷诺准数范围和不同程度水污染条件下的气泡上浮过程，及
前驻点附近的自由表面区域（264）
1028不同颗粒附着机理下RSC在传递阶段的作用（267）
103以DAL研究方法考察微浮选动力学（267）
1031Re<40下的气泡表面不完全阻滞假说（267）
1032薄液层中上升气泡表面状态的研究（268）
1033在大雷诺准数下对DAL的考察（269）
104动态吸附层及浮选传递阶段的优化（269）
105涉及小颗粒附着于气泡表面的机理的特性（270）
1051概论（270）
1052压紧力和无聚集剂微浮选（274）
1053实验研究（276）
106动态吸附层对小颗粒附着于气泡表面的影响（280）
107动态吸附层对小颗粒脱除的影响（280）
108动态吸附层管理对微浮选的优化（281）
109颗粒聚集对基本微浮选过程和动态吸附层的影响（282）
1010碰撞效率、气泡速度和微浮选动力学（283）
1011气泡合并及动态吸附层（284）
1012微米和亚微米颗粒的两级浮选及动态吸附层（285）
1013阳离子表面活性剂的选择和在微浮选中的应用及动态吸附层（286）
1014小颗粒惯性力的不利影响，Sutherland公式的推广，微浮选理论
应用范围的扩展（287）
1015微浮选中动态吸附层对惯性力的影响（292）
10151低表面活性（293）
10152高表面活性（293）
1016流体力学边界层对微浮选基本过程和气泡动态吸附层的影响（294）
10161轻微阻滞气泡表面的流体力学边界层（294）
10162强阻滞气泡表面附近的流体力学边界层及Sutherland公式（294）
10163举升力（295）
10164通过接近完全阻滞气泡表面流体力学边界层来描述颗粒传递的
传统方法的不适用性（295）
10165较大雷诺准数范围内对强阻滞气泡表面碰撞效率的实验和
理论研究（296）
1017小结（296）
参考文献（302）
第11章浮选中的动态吸附层（308）
111准弹性碰撞（308）
112非弹性碰撞（311）
113Θ>ΘT时在离心力的作用下防止颗粒沉积在气泡表面上（314）
114颗粒在气泡表面的反弹（317）
115在角度Θ<Θ0cr下颗粒从气泡表面反弹及离心力的共同作用阻止颗粒
沉积在气泡表面（318）
116碰撞效率的估算（320）
117三相接触线延伸的动力学（321）
118碰撞附着（322）
1181接触前(BCS)后(ACS)的碰撞附着阶段（322）
1182重复碰撞附着（324）
1183颗粒形状对碰撞附着的影响（325）
1184Schulze叠加模型（326）
119动态吸附层对碰撞附着的影响（327）
1110势能流下的滑动附着，颗粒反弹和临界液膜厚度的影响（328）
11101多级碰撞的分类/势能流和St>Stcr时的附着过程（328）
11102反弹和临界液膜厚度对滑动附着的影响（328）
11103短程流体力学作用的理论(SRHI)（330）
11104颗粒和气泡性质对碰撞效率的影响（331）
1111动态吸附层对滑动附着过程的影响（333）
1112微浮选、浮选碰撞和附着阶段的研究（334）
11121大气泡浮选的重要性和难点（334）
11122微浮选和浮选在附着方面的相似性及碰撞方面的差异（335）
11123微浮选和浮选的碰撞和附着阶段研究（336）
1113动态吸附层对脱离的影响（338）
1114小结（339）
参考文献（342）
第12章动态吸附层引起的非平衡表面力及其在液膜稳定性和浮选中的关联（344）
121动态吸附层对凝聚过程的影响（344）
122离子吸附层对凝聚过程的影响（345）
123基础浮选过程中动态吸附层所致的液体夹层稳定（346）
124考虑动态吸附层对液体中间层稳定作用时颗粒捕集效率的估算（350）
125浮选中非平衡表面作用力的扩散电化学性质（351）
126小结（353）
参考文献（353）
附录（355）
附录2A界面自由度的一般原理（355）
附录2B吸附等温式的进一步讨论（356）
2B1HückelCassel等温式（356）
2B2Volmer吸附等温式（357）
2B3ButlerVolmer等温式（357）
附录2C非平衡表面热力学（358）
附录2D薄液膜热力学（360）
附录3A声音在液体/流体分散系统中的传播和化学反应（364）
附录3B动态接触角（367）
附录3CMarangoni不稳定性和耗散结构（368）
附录3D横向传递现象（372）
附录4AWard和Tordai积分方程的数值解（373）
附录4B函数exp(x2)erfc(x)的数值解（374）
附录4C有限差分方法解决扩散控制吸附模型的初始条件和边界条件问题（375）
附录4D用于解决双组分表面活性剂体系扩散控制吸附模型的初始条件和
边界条件问题的有限差分方案（377）
附录4E应用拉普拉斯变换求解扩散控制吸附动力学模型（377）
附录4FZiller和Miller(1986)的集合解式(425)的多项式参数（379）
附录5A作为rV1/3的函数，以rcap/a形式表示的Wilkinson(1972)校正因子（380）
附录5B选定液体的密度和黏度（383）
附录5C选定液体的表面张力及与水的界面张力（384）
附录5D选定表面活性剂的等温式参数（384）
附录5E有机溶剂和水的互溶性（385）
附录5F解GaussLaplace方程的数值算法（386）
附录5G亚微秒范围内的动态表面张力（387）
附录6A应用系统理论确定界面张力函数对小界面面积扰动的响应（388）
附录6B界面张力函数对谐振和几种类型的瞬态面积微扰的响应（388）
附录6C存在不溶单层时界面压力对面积微扰的响应（390）
附录7A多价离子吸附微分方程的近似积分（391）
附录8A高雷诺准数下气泡的较小阻滞帽（393）
附录10A限制微浮选水质净化的过程，以及气泡表面阻滞的预防（394）
附录10B不同颗粒附着机理下后阻滞帽在传递阶段的作用（396）
附录10C生产条件下流体力学机制的选择，十分之一微米尺寸的颗粒（396）
附录10D表面作用力的新进展（397）
附录10E亚微米、微米和十分之一微米颗粒的微浮选（401）
10E1微米和亚微米颗粒，溶气浮选和微浮选（401）
10E2十分之一微米颗粒（402）
附录10F百分之一微米和毫米级气泡的浮选（402）
10F1百分之一微米气泡的应用（402）
10F2毫米级气泡的应用（402）
附录10G使用介于毫米和百分之一微米级气泡的浮选（402）
附录10H从下方捕集微气泡的可能性，动态吸收层和表面活性剂消耗量
下降的可能性（403）
附录10I溶气浮选和两级浮选（404）
附录10J两段微浮选的工业应用（404）
附录10K两级浮选中的气泡多分散性（405）
附录10L两级微浮选和颗粒聚集（405）
附录10MMileva(1990)对边界层和离心力作用的讨论（406）
10M1举升力（406）
10M2表征颗粒对液体相对运动的雷诺准数（406）
10M3举升力和离心力（406）
附录11A在St＞Stc时对离心力计算的校正（407）
附录11BSchulze及其他碰撞附着理论的分析（407）