胶体化学第6章-表面活性剂.pptVIP

第六章 表面活性剂 5.1 表面活性剂的性质与定义 5.2 表面活性剂种类 5.3 表面活性剂性能的表征 5.4 HLB值及测定 5.5 SA溶液的性质 5.6 表面活性剂的作用 * * 表面活性剂的典型应用 ⑴表面活性剂定义： 加入少量就能够显著改变系统表面张力的物质 Gibbs adsorption equation: Szyszkowski equation: (relating γ and c) ⑵表面活性剂分类：表面活性剂是由亲水基和亲油基组成的双亲分子。其中亲油基要有一定的长度（碳数在8~20之间的碳链）。 ⑴阴离子表面活性剂——在水中能离解出阴离子。主要有 羧酸盐型，硫酸酯型（R－O－SO3M），磺酸盐型 （R－SO3M），磷酸酯盐型（C16H33－PO3M2）等等。 ⑵阳离子表面活性剂——在水中能离解出阳离子。主要有 铵盐型 [RNH3]+Cl－ 或 RNH2·HCl，[RNH3]+CH3COO－或 [RNH3]+CH3COOH；季铵盐型；吡啶盐型； 多乙烯多铵盐型RNH[CH2CH2NH]nH·mHCl(m≤n+1)。 十六烷基三甲基氯化铵（CTAC） ⑶非离子表面活性剂——在水中不解离。主要有，　聚乙二醇或聚氧乙烯型：平平加（Peregal）型 OP型 P型 Pluronic型 聚氧乙烯脂肪酸酯型 胺型 酰胺型 多元醇型：Span型 Tweem型 ⑷两性表面活性剂——水解时既有阴离子，也有阳离子。 氨基酸型：如二聚氧乙烯基烷基甲基氯化铵 甜菜碱型：如十八烷基二甲基甜菜碱 特点： 降低表面张力小，多数不形成胶束； 渗透力弱； 起泡力差，但泡沫稳定； 乳化力好； 分散力和凝聚力强； 低毒或无毒。 ⑸高分子表面活性剂——分子量在数千到一万以上。 ⑹生物表面活性剂 ⑺新型表面活性剂 ①含氟表面活性剂——在CnH2n+1中的H为F所代替 特点：a.C－F键能大，稳定性高；b.γ小，即憎水又憎油，摩擦系数小；c.折射率小；d.绝缘性能高 ②含硅表面活性剂——以硅氧烷为憎水基 ③孪连表面活性剂 1、 分子结构对表面活性（G)、CMC、γmin的影响 a.低级醇、胺、醚G中、γmin大； b.高级醇、胺、醚G大、γmin小； c.水溶性高分子，聚电解质G小、γmin大，可形成界面膜； d.能降低表面活性的物质，均能降低γ。 2、 温度对表面活性剂溶解度的影响 Krafft点 浊点 PIT(Phase inversion temprature):是利用乳化力表征SA活性的方法，适用于含聚氧乙烯基的SA。油水系统中，在PIT时，油水界面张力最低，可用电导仪监测。 5.4.1 表面活性剂的HLB值　　　　　　　　　　　　　1、HLB(hydrophile and lipophile balance)定义　　　　　　HLB：亲水亲油平衡比。（Griffin,1949）　　　　　　　规定：石蜡的HLB=0，油酸的HLB=1，油酸钾的HLB=20， 十二烷基硫]酸钠的HLB=40。 2、HLB值的计算　　 （1）重量百分法 适于聚乙二醇类非离子型SA （2）多元醇脂肪酸酯的HLB值 HLB=20(1－S/A) S:酯的皂化值；A:脂肪酸的酸价。 E：聚氧乙烯的质量百分数，P：多元醇的质量百分数 （3）基数法 适于阴离子和非离子型 HLB=Σ(亲水基的基数)－Σ(亲油基的基数)+7 （4）质量百分比相加 多种SA混合应用 Xi为HLBi值活性剂的质量百分数。 （5）Lin-Marszall法 HLB = AlnCMC+B A,B为经验常数，与物种有关。 3、HLB的测定 （1）溶度法 根据SA溶于水的情况估计HLB值 （2）分布系数法 向水和油（辛烷）混合物中加入SA，使其达 到平衡後，测定SA在水和油中的浓度cw, co。,于是 HLB=0.36ln(cw/co)+7 （3）色谱法 将SA固定在载体上，通入等体积的乙醇和乙烷混合物，测定它们的保留时间te，tn，于是 ? HLB=8.55 te/tn－6.36 该法适于非离子型。 5.5.1 SA的溶度 1.Krafft点 离子型SA在低温时溶度较低，随温度升高缓慢增加，达到某一温度后其溶度突然迅速增加，这个温度点称为Krafft点。同系物的碳链越长，Krafft点越高。 2.浊点 非离子型SA的溶度随温度升高而下降（高温破坏聚氧乙烯基于水分子的结合），达到某一温度后其溶液突然发生混浊，这个温度点称为浊点。同系物中，加成的环氧乙烷分子数越多，亲水性越强，浊点越高；反之