胶体与界面化学详解.ppt

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一、同系物的影响 同系物的混合物的物理化学性质,常介乎于各化合物 之间,在表面活性上的表现即是如此。C原子数越大,表活性越高,越易在溶液中形成胶团(CMC变小)。 二、无机电解质 对于离子型表活剂,在其溶液中加入与表活剂有相同离子的无机盐时(如在RSO4Na+溶液中加入NaCl),表面活性得到提高,CMC下降,在CMC下降的同时,也使其表面张力大大下降。 对于非离子表活剂,无机盐对其性质的影响较小,当盐浓度较小进(小于0.1M时),非离子表活剂的表面活性没有显著变化,只是盐浓度较大时,表面活性才显示变化,且较离子型变化小得多,在形成胶团的缔合度(聚集数)性质上,无机盐明显促进离子表活剂缔合,对非离子表活剂则影响不大。 三、极性有机物 少量有机物的存在,能导致表活剂在水溶液中的CMC很大变化,常增加表面活性,出现最低表面张力现象。 脂肪醇的存在对表活剂溶液的表面张力,CMC及其它性质(起泡、泡沫稳定、乳化、加溶),皆有显著影响。 四、非离子表活剂与离子表活剂的混合物 非离子表活剂(特别是聚氧乙烯基作为亲水基)加到一般肥中量少时起钙皂分散作用(防硬水作用),量多时形成低泡配方,在非离子表活剂中加入离子表活剂,将使浊量升高。但这种混合物的浊点不清楚,界线不够分明。复配后一般表面活性增高。 五、正离子与负离子表活剂的混合物 传统观点,正离子与负离子表活剂在水溶液中不能混合,否则将失去表面活性不能应用,特别是在洗涤工业中往往作为一个常见的规律。 近代有关研究表明:一些正负离子表活剂混合物往往有更高的表面活性,更好的润湿性,更好的稳定性。在适当条件下可避免沉淀,防止失去表面活性。 六、水溶性高分子化合物 在实际应用中,表活剂往往和一些水溶性高分子一起使用,如照相乳液中的明胶,洗涤剂中的羧甲基纤维素。 水溶性高分子与表活剂之间的作用一般可分为三类,即电性相互作用、疏水作用及色散力作用。 §6-5 表面活性剂的HLB值 一、HLB值的意义 HLB(hydrophilic and lipophile balance)亲油系水平衡值。 HLB值是一相对值,规定亲油性强的石蜡HLB值为0。 油酸的HLB值为1,油酸钾的HLB值为20,油酸钠的HLB值为18,亲水性强的十二烷基硫酸钠为40。 有了上述这些规定值做参考,其它的表面活性剂都可以定出相应的HLB值。也可以根据需要配制出相应的HLB值的活性剂溶液。 表6-2给出了一些常用活性剂的HLB值。 表6-3给出了表面活性剂的HLB值范围及用途 表6-2 一些常用表面活性剂的HLB值 表6-3 表面活性剂的HLB值范围及用途 二、HLB值的计算 1、重量百分数法 适用于聚乙二醇类非离子表活剂 HLB=(亲水基的重量/亲油基重量+亲水基重量)×20 2、多元醇脂肪酸酯的HLB值 HLB=20(1-S/A) A为脂肪酸的酸价 S为酯的皂化值:将1g羧酸酯经氢氧化钾水解时所需KOH的毫克数,测定时在被测酯中加入过量KOH乙醇溶液,加热充分皂化后再用标准酸滴定。 E为聚氧乙烯的质量百分数,P为多元醇的质量酸数。 3、基数法 适用于计算阴离子型和非离子型表面活性剂,基数法认为表面活性剂分子中各结构单元对HLB值的贡献不同确定各种基团的基数后,即可计算HLB值。 HLB值=Σ(亲水基的基数)-Σ(亲油基的基数)+7 表6-4 亲水基和亲油基的基数 4、质量百分比相加法 两种和两种以上表活剂混合使用时,只要知道每种 活性剂单独存在的HLB值,及在混合后所占的质量百分数,则HLB值为 HLBi、Xi分别为第i种活性剂的HLB值及质量百分数。 3、色谱法 把表活剂作为基质固定在载体上,向色谱柱中注入等体积的乙烷和乙醇混合物,测定各自在色谱柱上的保留时间。 HLB=8.55te/tn-6.36 te、tn分别为乙醇和乙烷在色谱柱上的保留时间。 三、HLB值的测定 方法很多,简单介绍三种。 1、溶度法 将表活剂加入水中,根据溶解状态,可估计HLB值 2、分布系数法 将水和油(通常为辛烷)放在一起,加入表活剂,使其在油相和水相中达到平衡,然后测定活性剂在水及油相中的浓度Cw、Co,则 HLB=0.36ln(Cw/Co)+7 表6-5 HLB值的估计范围 §6-6 溶致液晶 表面活性剂的浓度增大,胶速可以从球状变为棒状和层状,继续增大浓度,则有液晶形成。表面活性剂形成液晶取决于它与溶剂分子间特殊的相互作用,高度依赖于溶液的质和量,所以称之为溶致液晶,它是长程有序(至少在一个方向上

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