《应用胶体与界面化学》04表面活性剂溶液.ppt

表面活性剂的增溶作用 (1)增溶作用与溶液中的表面活性剂有关 (2)增溶作用不是真正的溶解,溶质在增溶过程中没有拆成单个分子或离子,因为溶液的依数性没有改变 (3)增溶作用与胶束的形成有关. 胶束内核为非极性微区，表面与水接触是极性微区 增溶作用的应用 洗涤作用:被洗下的污垢增溶于溶剂胶束内部,可防止污垢重新附着于织物上 小肠不能直接吸收脂肪,但能通过胆汁对脂肪的增溶而将其吸收 采油工业中“胶束驱油”工艺：配制含有水、表面活性剂和油的‘“胶束溶液”，其能润湿岩层，溶解原油，并洗下附于岩层上的原油，因而提高采油率。 乳液聚合反应 第五节 表面活性剂在固液表面的吸附 一. 吸附等温线与吸附等温式 c Γ/Γ∞ L LS S c Γ/Γ∞ L LS S L型和LS型： 低浓度时表活剂就有较强的吸附 S型： 低浓度时没有吸附 固体与溶剂亲和力强 表活剂在带同号固体表面的吸附 表活剂在电荷密度不大的带反号固体表面的吸附 吸附等温式： S型等温线的成因： K2=0,n=1时可描述L型等温线 K2不等于0,n1，且 时可描述S型等温线 第五节 表面活性剂在固液表面的吸附 二. 表面活性剂在固液界面的吸附机制 离子型表面活性剂 带电表面： 电性作用 非极性表面： 表活剂的疏水部分以色散力吸附 电性作用 疏水效应 色散力作用 SDS在Al2O3上的吸附等温线和粒子ζ电势曲线 Γ/ mol·m-2 ζ / mV 0 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ + - 第五节 表面活性剂在固液表面的吸附 二. 表面活性剂在固液界面的吸附机制 非离子型表面活性剂： 色散力、氢键、疏水效应 第五节 表面活性剂在固液表面的吸附 三. 影响表面活性剂在固液界面吸附的一些因素 （1）表面活性剂的性质 同系列表活剂在同一种固体上吸附时，随疏水链的增大吸附量增大； 含聚氧乙烯基的非离子表活剂，当疏水基相同时，聚氧乙烯数目越多吸附量越小。 （2）介质的性质 介质的pH值可改变固体表面带电符号和表面电荷密度 （3）吸附剂表面性质 相似相吸原理 （4）温度的影响 温度升高对吸附不利，还需考察温度对溶解度的影响 第六节 洗涤作用和洗涤剂 一. 洗涤作用：利用表活剂在界面上的吸附作用降低体系能量以达到从固体表面除去某些外来性质的效果 含义： （1）在液体介质中发生的固体表面的净化过程 （2）发生于污垢、固体底物及溶液体系的各界面间的作用 二. 污垢类型：油性液态物质和固体污垢 三. 固体污垢的去除 固体粒子与固体基底之间主要以范德华力和静电作用力 固体污物的去除至少要包括两个过程： 使污垢脱离基底 使脱下的污垢不再发生沉积 固体污垢在固体基底上的黏附： 液体在污垢和基底上的铺展 液体在污垢上的铺展系数： 液体在固体基底上的铺展系数： S0时铺展可以自发进行 固体污垢和基底物对离子型表活剂和无机离子的吸附会增加它们之间的电性斥力，有助于污垢的去除。 表面活性剂的去污过程示意图 四. 液态油污的去除 滚落机制 W S θo θw 油污增溶机制 好的洗涤剂必须具有： （1）良好的润湿性能 （2）能有效的降低被清洗固体与水及污垢与水的界面张力，降低沾湿功 （3）有一定的起泡或增溶作用 （4）能在洁净固体表面形成保护膜而防止污物重新沉积 五. 洗涤剂 主要成分： 表活剂及助洗剂 餐具洗涤剂配方（表面活性剂应用例子） 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（阴离子）（15%） 洗涤剂、发泡剂，硬水中稳定，溶液中呈中性或微碱性 脂肪醇聚氧乙烯醚 （非离子） （5%） 润湿、乳化效果好，耐硬水、可低温洗涤 烷基醇酰胺 （非离子） （5%） 发泡、稳泡、增稠、增溶 苯甲酸钠 （助洗剂 杀菌剂） （2%） 乙醇 （溶剂） （3%） 色料、水 （水） 六. 干洗 非水液体中的洗涤，通常使用四氯乙烯等极性小的有机物溶剂 表活剂的作用： 1. 极性基团吸附于固体污垢和基底的表面 2. 利用反胶束的亲水内核增溶极性污垢 第七节 胶束催化与吸附胶束催化 在表面活性剂胶束存在下进行的催化反应称为胶束催化 胶束会催化反应物一种易溶于水，一种易溶于油的体系 胶束催化反应的前提： 1. 反应底物(S)能增溶于胶束(M)中 2. 增溶位置必须有利于反应试剂的接触 一 胶束催化的速率常数 M(胶束)+S(反应底物） MS(复合物) P(产物) P(产物) Ks k0 km 总反应速率常数kψ K0和kψ可通过常规动力学研究方法测出 例如脂的水