表面活性剂基本性质和作用.ppt

* * 表面活性剂的基本性质及作用 由于表面活性剂的分子结构呈现两亲性 (amphiphile) ，所以当表面活性剂溶于水中 时，一方面，水中原来的动态平衡被打破； 另一方面，表面活性剂分子被溶剂化，在溶 剂化层中周围是水分子，中间是表面活性剂 分子，其亲水端与水分子有吸引作用，疏水 端与水分子有排斥作用。 结果：当在水中加表面活性剂形成稀溶液时， 两种分子之间的相互作用使表面活性剂分子 趋向表面。把疏水基伸向空气，亲水基留在 水中，导致有较多的表面活性剂分子在表面 吸附并定向。空气与水之间隔了一层表面活 性剂分子，使表面张力急剧下降。 继续往水中加表面活性剂，表面活性剂分子 在表面不断吸附、定向，直至表面无间隙， 形成表面活性剂分子膜（单分子膜），将空 气与水彻底隔绝，表面张力降至最低点。 再往水中加表面活性剂，由于表面已无空隙， 所以表面活性剂分子只能在水溶液中以另一 种方式维持稳定存在：即开始形成胶束。 (micelle) 表面活性剂分子的亲油基相互靠拢，将亲水 基朝向周围水分子。缔合成一个大的分子团， 并在大分子团中定向排列（即胶束中定向）。 表面活性剂有两个基本性质： 1.表面吸附并定向， 2.形成胶束并在胶束中定向。 继续增加表面活性剂，则胶束中表面 活性剂分子的缔合度增加且胶束数量增加。 胶束的形成、增大及数量增加并不改变液 体表面的单分子膜状况，所以，表面张力 也不再改变，即表面活性剂达到一定浓度 后继续增加，溶液的表面张力将趋向稳定 于某一值。 胶束的大小常用聚集度表示：即构成胶 束所需的单个分子数。可几十～几千。 胶束的结构常用球形胶束模型表示。除 此之外，还有棒状胶束。 表面活性剂分子在水溶液中开始形成胶束的最低浓度，称临界胶束浓度（cmc， critical micelle concentration）。是表面活性剂的一个重要参数。表面活性剂水溶液在cmc前后的各种特性有很大差异。如月桂醇硫酸钠水溶液的粘度、电导率等许多性质会在cmc前后发生突变。 a b c d a.极稀溶液 b.稀溶液 c.临界胶束浓度 的溶液 d.大于临界胶束 浓度的溶液 表面活性剂性质示意图： *