第3章_表面活性剂理论9.19报告.ppt

有时为了破坏乳状液需加入另一种表面活性剂，称为破乳剂，将乳状液中的分散相和分散介质分开。例如原油中需要加入破乳剂将油与水分开。 5.洗涤作用 洗涤剂中通常要加入多种辅助成分，增加对被清洗物体的润湿作用，又要有起泡、增白、占领清洁表面不被再次污染等功能。 其中占主要成分的表面活性剂的去污过程可用示意图说明： A.水的表面张力大，对油污润湿性能差，不容易把油污洗掉。 B.加入表面活性剂后，憎水基团朝向织物表面和吸附在污垢上，使污垢逐步脱离表面。 C.污垢悬在水中或随泡沫浮到水面后被去除，洁净表面被活性剂分子占领。 洗涤剂（detergent）用表面活性剂HLB值一般为13~15。常用的表面活性剂有油酸钠和其它脂肪酸的钠盐、钾盐、十二烷基硫酸钠或烷基磺酸钠等阴离子性表面活性剂。去污剂的机理较为复杂，包括对污物表面的润湿、分散、乳化或增溶、起泡等多种过程。 消毒和杀菌作用 大多数阳离子表面活性剂和两性离子表面活性剂都可用作消毒剂，少数阴离子表面活性剂也有类似作用，如甲酚皂、甲酚磺酸钠等。 机理：分子中的亲油基能紧密地吸附于细菌表面，改变细胞壁的通透性、改变细菌细胞的渗透压，进而破坏细菌与周围环境的相对平衡 ，导致细菌死亡。 表面活性剂的其它作用 分散和凝聚 分散 是指内相为不溶性微粒分布在外相为液体或半固体中组成的粗分散体系——悬浮液。由分散相、连续相、分散剂组成。 　分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。可均一分散那些难于溶解于液体的无机，有机颜料的固体颗粒，同时也能防止固体颗粒沉降和凝聚，形成安定悬浮液所需要的药剂。 表面活性剂吸附于固体颗粒的表面，使凝聚的固体颗粒表面易于湿润。　 高分子型的分散剂，在固体颗粒的表面形成吸附层,使固体颗粒表面的电荷增加，提高形成立体阻碍的颗粒间的反作用力。 使固体粒子表面形成双分子层结构,外层分散剂极性端与水有较强亲合力,增加了固体粒子被水润湿的程度.固体颗粒之间因静电斥力而远离 使体系均匀，悬浮性能增加，不沉淀，使整个体系物化性质一样 凝聚 凝聚往往是一些相对分子质量较大的表面活性剂或极性聚合物，通过吸附、架桥→凝聚。 若高分子絮凝剂的相对分子质量偏小→用量偏高→包围分散微粒、空间效应→乳化分散作用。 吸附、架桥 柔软平滑性和抗静电性 SA 吸附 降低…动摩擦因数 降低纤维物质的 静摩擦因数 平滑柔软的手感 (1) 柔软平滑性 柔软平滑的效果=静摩擦因数-动摩擦因数 （差值愈小，其效果愈强） 常为离子类型的表面活性剂。 (2) 抗静电性 静电的产生：因摩擦在材料表面聚集静电荷。导电性能差的材料很容易产生静电荷。如合成纤维、塑料等给生产过程，安全性，穿着舒适性等带来不良影响。 抗静电机理： 反向吸附→亲水基向外→纤维的离子导电性、吸湿导电性↑ →放电现象→表面电阻下降→防止静电积累 抗静电剂表面活性剂的结构特点： 比较大的疏水基和比较强的亲水基。 某些阴离子也很好，如较长链的烷基磺酸盐 用量、性能：阳离子表面活性剂两性 The end 非极性、亲油的碳氢链部分 极性亲水基团 不对称性 分子结构：两亲分子 亲水基hydrophilic group 憎水基hydrophobic group 表面活性剂效率 使水的表面张力明显降低需要的表面活性剂的浓度。显然，所需浓度愈低，表面活性剂的性能愈好。 表面活性剂有效值 表面活性剂降低水的表面张力的最小值 。能把水的表面张力降得愈低，该表面活性剂愈有效。 表面活性剂的效率与有效值在数值上常常是相反的。例如，当憎水基团的链长增加时，效率提高而有效值降低。 3.4 表面活性剂效率和有效值 C20 ：降低溶液表面张力 20mN·m-1 时所需的表面活性剂浓度, 该值愈小表明表面活性剂在界面的吸附能力愈强。 C20 有效值 杂质的原因 20mN/m 3.5.1 润湿作用——液－固界面 3.5 表面活性剂的重要作用 湿润过程 简单说是液体附着在固体上的现象,根据湿润过程中液体在固体表面的行为特征，可将湿润过程分为三类：沾湿，浸湿与铺展 从能量角度分析，表面张力实际上指单位界面的过剩自由能。 O点有三种界面张力相互作用： ①固体表面张力?sg： 倾向于使液滴铺展开来； ②液固界面张力?sl ：倾向于使液滴收缩 ③液体表面张力?lg ：粘附润湿时是使液滴收缩，不润湿时则使液滴铺开 沾湿（固—液） 液体与固体相互接触，原来的气—固和气—液界面消失，形成液-固界面的过程。 沾湿发生的条件 Wa叫做粘附功，是液体在固体表面发生粘附的过程中体系对外界所能做的最大功; Wa是固液两相界面结合能及两相分子间相互作用力大小的表征; W