第二节表面活性剂的性能和作用.ppt

第二节 表面活性剂的性能和作用 第二节 表面活性剂的性能和作用 2.1表面活性剂的定义 第一类物质为无表面活性，称非表面活性物质。然而第二类与第三类物质，它们的表面活性又很不相同，为区别他们，将第三类表面活性的物质称为表面活性剂 第二节 表面活性剂的结构和性能 2.2表面活性剂结构 表面活性剂是一种具有特殊结构和性质的有机化合物，它们能明显改变两相间的界面张力或表面张力，具有润湿、起泡、乳化、增溶等直接作用，及平滑、抗静电、匀染与固色、润滑、防锈、疏水、杀菌和凝集等间接作用。 2.3表面活性剂在溶液表面的吸附 水 2.3表面活性剂分子在溶液中的正吸附 2.3表面活性剂分子在溶液中的正吸附 2.4表面活性剂在固体表面的吸附 表面活性剂溶液与固体接触时，其分子很容易在固体表面产生吸附，使固体表面状态和性质发生改变。 液体接触角 2.5胶束的形成 临界胶束浓度 1.临界胶束浓度 临界胶束浓度 表面张力随表面活性剂浓度增大而表面张力下降，但当达到某一特定浓度后，表面张力几乎不变，该浓度称为表面活性剂的临界胶束浓度（CMC 。此时表面吸附达到最大。 临界胶束结构 胶束 micelle 胶束 micelle 胶束 micelle 胶束 micelle 用光散射法对胶束的研究证实，对离子表面活性剂来说。 在cmc附近，主要形成球形胶束。 当浓度相当于10倍临界胶束浓度或更大时，胶束呈棒状。（腊肠式）棒状胶束具有一定的柔顺性，像蠕虫样运动，又称蠕虫状胶束。 当浓度再加大时，棒状胶束聚集成束，周围是溶剂；当浓度更大时，形成巨大的层状胶束。浓度进一步增加，得到各向异性的液晶。 临界胶束浓度 若在层状胶束中加入适量的非极性溶液，则可能形成微乳液，形成反相胶束。 对表面活性剂聚集体的研究方兴未艾，已成为有序组合体超分子化学和分子层面上的化学研究部分。表面活性剂分子聚集效应可以产生增溶中心和某些化学反应的微环境，形成胶束反应器。（如纳米材料）。 表面活性剂溶液的流变特性，在石油开采中应用良好。 CMC的测定 1.表面张力法：以表面张力对浓度的对数作图，曲线的转折点即为CMC值。适合于离子表面活性剂和非离子型表面活性剂。 2.电导法：以表面活性剂溶液的摩尔电导率对浓度或浓度的平方根作图，曲线的转折点即CMC值。适合于离子表面活性剂。 3.染料法：表面活性剂溶液增溶染料前后吸收光谱的变化。 4.光散射法：胶束形成与散射光强度成正比。 影响临界胶束浓度（CMC 的因素 1.碳氢链长对临界胶束的影响。 影响临界胶束浓度（CMC 的因素 2.支链的表面活性剂的cmc高于具有相同碳数的直链的. 3.增加不饱和键时, cmc相应增高;一般来说,每增一个双键, cmc增大3~4倍. 4.碳氢链中有极性时, cmc显著增高. 5.有苯环cmc增高. 6.含碳氟链的, cmc显著减小. 具有较高的表面活性. 7.离子cmc较非离子大100倍. 8.在表面活性剂中添加盐,使cmc下降.二价比一价降低效应大. 9.随醇的加入量增大, cmc减小. 一些表面活性剂的临界胶束浓度cmc . 1.krafft点 krafft点：离子表面活性剂在水中的溶解度随温度升高，当至某一温度时，其溶解度急剧升高， 该温度称为临界溶解温度krafft点， 相对应的溶解度即为该离子表面活性剂的临界胶束浓度 CMC 。 krafft点是离子表面活性剂的特征值， krafft点越高，则CMC越小。 krafft点亦是离子表面活性剂应用温度的下限，即只有高于krafft点，表面活性剂才能更大程度地发挥作用。 临界溶解温度 Krafft point 克氏点 临界溶解温度 Krafft温度是离子型表面活性剂的特征参数. 测定方法,通常是观测1%稀溶液突然清亮的温度. 临界溶解温度 2.起昙与昙点 浊点 对非离子表面活性剂,溶解度随温度的升高而降低。当达到某一温度时,溶液产生混浊,该温度称为非离子表面活性剂的浊点. 该现象具有可逆性,经冷却后可恢复清澈的均相。 浊点与非离子表面活性剂的结构及复配条件有关。 产生浊点原因： 因乙氧基非离子表面活性剂可与水形成氢键而溶解于水。当溶液受热时，氢键的结合力逐渐减弱甚至消失。出现贫富两相胶束。起昙成浊点。 浊点是溶解性重要指标，它的变化有以下规律。 1。对一定疏水基，乙氧基在表明活性剂中含量越大，则越易于溶解，浊点越大。 2。在相同乙氧基数下，疏水基中碳原子数越多，则浊点越低，显示溶解性变小。6个乙氧基的C10、C12、C16烷基的聚氧乙烯醚，其浊点分别为60度、40度、32度。 3。电介质的加入一般浊点降低。高氯酸盐、硫氰化钠可使浊点升高。 4。有机添加剂的影响。 （1）低分子烃可降低浊点，而高分子烃可提高浊点； （2）低分子醇可增