第四章__表面活性剂溶液体相性质1详解.ppt

第四章 表面活性剂溶液体相性质;(a)极稀溶液；(b)稀溶液；(c)临界胶团浓度的溶液；(d)大于临界胶团浓度的溶液; 4.2.1胶团形成的机理;2.熵驱动机理;4.3 胶团的结构与形状和大小;1.离子型表面活性剂胶团的结构;1)胶团的内核;2）胶团的外壳 ;3）扩散双电层;2.非离子型表面活性剂胶团结构;4.3.2胶团的大小和形状;1）表面活性剂结构的影响;2）无机盐的影响;4）温度的影响;2.胶团的形状;1).McBain小胶团;2)Hartly的球型胶团 ;3)Debye的棒状胶团 ;特点： 这种模型使大量的表面活性剂的碳氢链与水接触面积减小，有更高的热力学稳定性。 表面活性剂的亲水基构成棒状胶团的外壳，而疏水的碳氢链构成内核。 在有些表面活性剂溶液中这种棒状胶团还具有一定程度的柔顺性，就象蚯蚓一样地运动。 水溶液中若有无机盐存在，即使表面活性剂的浓度不大，胶团的形状也常是棒状的而非球状。;4)棒状胶团的六角束;5)双分子层（层状）胶团;①双分子层处于正胶团和反胶团的中间地位； ②许多表面活性剂分子聚集结构是以双分子层为基元构成的； ③表面活性剂有序组合体的一个重要意义是在生命科学中的应用。 ;特点:二维无限性和一维有限性。 ; 在表面活性剂溶液中加入长链极性化合物作为助表面活性剂可以促使形成双分子层结构。 在离子型表面活性剂中加入带有相反电荷的另一种离子表面活性剂，也易形成双分子层。;图4-12 基于双分子层的各种聚集结构;表面活性剂溶液中的结构随浓度变化图;4.4囊泡;形成囊泡对表面活性剂的要求 表面活性剂:有双碳氢链和较大亲水基（如卵磷脂、脑磷脂）的物质，合成的双烷基表面活性剂，混合正离子表面活性剂、负离子表面活性剂可以自发形成囊泡。;4.4.1囊泡的性质;2.囊泡的包容性;4.5.2囊泡的应用;4.囊泡中纳米无机矿物的制备;液晶分为两大类：热致液晶（thermotropic）和溶致(lyotropic)液晶。 热致液晶的液晶相是由温度变化引起的，只在一定温度范围内存在，一般只有单一组分。 溶致液晶则由溶剂和两亲分子组成，液晶相是由浓度变化引起的。;图4-27 饱和脂肪酸盐—水体系的液晶相【46】 斜线部分为疏水基；空白部分为水;4.7临界胶束浓度性质特点;4.7临界胶束浓度的影响因素;2）碳氢链分支的影响 憎水基烃链碳数相同时，其支化度越高，cmc值越高，而完全直链的烃基则cmc值最低，表面活性最高。 例1：二正丁基琥珀酸酯磺酸钠的cmc为0.20M， 而C10H21SO3Na的cmc为0.045M； 例2：(C8H17)2N(CH3)Cl的cmc为0.0266M， 而C16H33N(CH3)3Cl的cmc为0.0140M;3)极性基位置的影响 亲油基烃链碳原子数目相同时，极性基靠近中间位置者cmc值愈大，表面活性愈低。 4）碳氢链中其它取代基的影响 在憎水链中除饱和碳氢链外还有其他基团时，必然影响表面活性剂的憎水性，从而影响其cmc。;5）碳氟链的影响;2.其他影响因素;2）温度;非离子型表面活性剂: 在浊点温度下，cmc均随温度之上升而下降，而且疏水基碳原子数越多，cmc值下降越显著; 离子表面活性剂： 烷基碳原子数越小，在大于某一温度时，升高温度对其cmc的升高影响越大；;3）有机物和电解质的影响;4.8.1增溶的特点;2、增溶作用不同于水溶助长作用;3、增溶作用不同于乳化作用;4、增溶不同于一般的溶解;5、增溶作用是自发过程，被增溶物间的化学势增溶后降低，使体系更稳定. 6、增溶作用处于平衡态，可以用不同方式达到。 在表面活性剂溶液内增溶某有机物的饱和溶液，可以由过饱溶液或由于逐渐溶解而达到饱和，这两种结果都一样。 ;1）增溶于胶团内核 饱和脂肪烃、环烷烃及其它不易极化的有机物一般被增溶于胶团的内核中。就像溶于非极性碳氢化合物液体中一样。;2）增溶于胶团的定向表面活性剂分子之间，形成栅栏结构，分子结构与表面活性剂相似的极性有机化合物。;3）增溶于胶团的外壳;4）增溶于聚氧乙烯链之间;4.8.8 乳液聚合(emulsion polymerization); ;⒈ 聚合前乳液聚合体系中的三相 聚合前体系中存在三相：水相、胶束相和油相。 ⑴ 水相 引发剂分子溶于水中，少量的乳化剂硬脂酸钠(按CMC0.13 g/L) 溶于水中，极少量的单体(按溶解度0.02%)溶于水中,构成水相。 ⑵ 胶束相 大部分的乳化剂分子形成胶束,极大部分的胶束中增溶有一定量(2%)的单体,极少