第二章表面活性剂概述1.ppt

表面活性剂浓度变大 C CMC 分子在溶液表面定向排列，表面张力迅速降低 C ＝ CMC 溶液表面定向排列已经饱和，表面张力达到最小值。开始形成小胶束 C CMC 溶液中的分子的憎水基相互吸引，分子自发聚集，形成球状、层状胶束，将憎水基埋在胶束内部 可以利用测定表面张力，电导率等方法达到测定临界胶束浓度目的; 表面活性剂水溶液其浓度只有稍高于其CMC值时，才能充分显示其作用。 CMC --与表面活性剂降低水的表面张力基本性质直接相关的效用有： 润湿、渗透、乳化、分散、 增溶、发泡、消泡和洗涤作用； --与表面活性剂降低水的表面张力基本性质间接相关的效用有： 平滑、柔软、匀染、 抗静电、杀菌、防锈 §2.2.3 界面电荷 扩散双电层 在分散相粒子带电的情况下，加入离子型表面活性剂，由于界面吸附而产生界面电荷的变化，形成扩散双电层，对接触角、界面张力等界面现象或者分散体系特有的凝聚和分散、沉降、扩散等具有重要地位； 如固液界面： 固相表面因为本身电离或吸附溶液中的离子而带电，在其周围必吸引着与其电性相反、电量相等的离子；在界面上形成紧密层和扩散层，构成扩散双电层； §2.2.4 胶束和增溶作用 1、增溶作用： 表面活性剂在水溶液中形成胶束后，具有能使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增大的能力，且溶液呈透明状，这种作用称为增溶作用。 （1）非极性分子在胶束内部的增溶 被增溶物进入胶束内部，即有如增溶物（烷烃等的增溶属于这种方式）溶于液体烃内，其增溶量随表面活性剂的浓度增高而增大。 2、增溶作用方式 单态模型 非极性分子 极性分子 高分子、甘油、糖及某些不溶于烃的染料 （2）极性分子在表面活性剂分子间的增溶 被增溶物分子（长链醇、胺及酸等）增溶在胶束“栅栏”之间，即非极性碳氢链插入胶束内部，极性头处于表面活性剂极性基之间，通过氢键或偶极子相互作用联系起来。当极性有机物的烃链较大时，极性分子插入程度增大，甚至极性基也被拉入胶束内。 非极性分子 极性分子 高分子、甘油、糖及某些不溶于烃的染料 （3）在胶束表面的吸附增溶 被增溶物分子吸附在胶束的表面区域，或靠近胶束“栅栏”表面的区域，这种方式增溶在Cmc以上时，几乎呈一定值。 非极性分子 极性分子 高分子、甘油、糖及某些不溶于烃的染料 （4）在聚环氧乙烷链间的增溶。 具有聚氧乙烷链的非表面活性剂的增溶与前3种不同，被增溶物（如苯，苯酚）包藏于胶束外层的聚环氧乙烷的亲水链中。 两态模型 被增溶物也可吸附到胶束/水界面上形成吸附态，也可溶解增溶物形成溶解态，胶束的增溶量由吸附态与溶解态共同决定。 两态模型认为：被增溶物质在胶束溶液中分配于水相和胶束相中，在两相中的分配状态并不相同。胶束被认为是“油滴覆盖以极性外衣”，胶束内部溶解被增溶物质，而成为“溶解态”；当极性较小，而能溶于胶束的被增溶物具有表面活性时，则它也能发生吸附作用而引起在表面过量，这种位于极性较大的胶束-水界面的吸附称为“吸附态”。 单态模型将两态模型的“吸附态”和“溶解态”简化成一态。 * 第二章 表面活性剂的性质、分类和特性 §2.1 表面活性剂的概念 界面（interface)是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区，若其中一相为气体，这种界面通常称为表面(surface)。 1、表面与表面张力 习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。 常见的界面有：气-液界面，气-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。 表面张力 使液体表面分子向内收缩至最小面积的这种力。 液体的表面张力来源于物质的分子或原子间的范德华力。 表面张力是由于表 面分子和液体内部 分子所处的环境不 一样形成的。 如果在活动边框上挂一重物，使重物质量W2与边框质量W1所产生的重力F（F=（W1+W2）g）与总的表面张力大小相等方向相反，则金属丝不再滑动。 这时 l是滑动边的长度，因膜有两个面，所以边界总长度为2l， 就是作用于单位边界上的表面张力。 2、表面活性与表面活性剂 第一类：表面张力在稀浓度时随浓度急剧下降（曲线1）:某些物质的加入量很少时，就可使水的表面张力显著下降； 第二类：表面张力随浓度逐渐下降（曲线2）； 第三类：表面张力随浓度稍有上升（曲线3）。 各种水溶液表面张力与浓度的关系可归结为三类： 如油酸钠就是这样一种物质。 表面活性