新第三章--表面活性剂的功能及应用.pptVIP

《外表活性剂化学》;外表活性剂的结构特点

外表活性剂具有如下结构特点：

〔1〕双亲性外表活性剂的分子结构具有不对称的极性的特点，分子中同时含有亲水性的极性基团和亲油性的非极性基团——亲水基和亲油基，因此，外表活性剂具有既亲水又亲油的双亲性。

〔2〕溶解性外表活性剂至少应溶于液相中的某一相。

〔3〕外表吸附外表活性剂的溶解，使溶液外表自由能降低，产生外表吸附，在到达平衡时，外表活性剂在界面上的浓度大于溶液整体中的浓度。

〔4〕界面定向吸附在界面上的外表活性剂分子，定向排列成分子膜，覆盖于界面上。

〔5〕形成胶束当外表活性剂在溶剂中的浓度到达一定值时，其分子会产生聚集生成胶束，这一浓度的极限值称为临界胶束浓度〔简称CMC〕。

〔6〕多功能性外表活性剂在其溶液中显示多种复合功能。如清洗、发泡、润湿、乳化、增溶、分散等。;第三章

外表活性剂的功能与应用;外表活性剂的功能与应用;外表活性剂的功能与应用;3.1增溶作用;增溶作用的定义和特点;非极性有机物如苯在水中溶解度很小，参加油酸钠等外表活性剂后，苯在水中的溶解度大大增加，这称为增溶作用。;增溶作用的特点;外表活性剂的加溶作用，只

有在临界胶团浓度以上，胶团

大量生成后才显现出来。右图

为25℃时，微溶物2-硝基二苯

胺溶解度与外表活性剂溶液浓

度曲线。

2-硝基二苯胺在月桂酸钾

水溶液中的溶解度

;从图中可以看到，在外表活性剂浓度小于cmc

时，2-硝基二苯胺溶解度很小，而且不随外表活

性剂浓度改变。在cmc以上，溶解度随外表活性

剂浓度的增加而迅速上升。外表活性剂溶液浓度

超过cmc越多，微溶物就溶解得越多。

可以推断：微溶物溶解度的增加与溶液中胶

团形成有密切关系。;增溶作用与乳化作用的不同：

增溶作用：增溶后不存在两相，是热力学稳定

体系；

乳化作用：两种不相混溶的液体形成的液-液

分散体系，有巨大的相界面和界面

自由能，是热力学不稳定的多分散

体系。

;§3.1.2增溶作用的方式;〔1〕非极性分子在胶团内核的增溶

饱和脂肪烃、环烷烃及苯等不易极化的非极

性有机化合物，一般被加溶于胶团的内核中，就

像溶于非极性碳氢化合物液体中一样〔图〔a〕。

增溶后的紫外光谱或核磁共振谱说明被加溶

物处于非极性环境中，X射线说明在加溶后胶团

变大。;〔2〕增溶于外表活性剂分子间的“栅栏”处

长链醇、胺等极性有机分子，一般以非极性

碳氢链插入胶团内部，而极性头处于外表活性剂

极性基之间，并通过氢键或偶极子相互作用〔图

b〕。

加溶后的X射线说明胶团未变大。假设极性有机

物分子的极性很弱，加溶时插入胶团的程度会增

加，甚至极性基也会被带入胶团内核。;〔3〕吸附于胶团外表

一些既不溶于水也不溶于非极性烃的小分子极性有机化合物，如苯二甲酸二甲酯以及一些染料，吸附于胶团的外壳或局部进入外表活性剂极性基层而被加溶〔图c〕。这些加溶物的光谱说明，它们处于极性环境中。在非离子外表活性剂溶液中，此类物质加溶于胶团的聚氧乙烯外壳中。;〔4〕增溶于胶团的极性基层

对短链芳香烃类的苯、乙苯等较易极化的

碳氢化合物，开始加溶时被吸附于胶团-水界面

处，加溶量增多后，插入定向排列的外表活性剂

极性基之间，进而更深地进入胶团内核。

在聚氧乙烯基为亲水基的非离子外表活性剂

胶团溶液中，苯加溶于胶团的聚氧乙烯外壳中

〔图d〕。;上述四种加溶方式，其增量的规律：d＞b＞

a＞c。

增溶作用的本质：

由于胶团的特殊结构，从它的内核到水相提

供了从非极性到极性环境的全过渡。因此，各类

极性或非极性的难溶有机物都可以找到适合的溶

解环境，而存在于胶团中。由于胶团粒子一般小

于0.1μm，加溶后的胶团溶液仍是透明液体。;增溶量的测定方法

向100mL已标定浓度的外表活性剂溶液

中由滴定管滴加被增溶物，当到达饱和时

被增溶物析出，溶液变浑浊，此时已滴入

溶液中的被增溶物的物质的量即为增溶量。;增溶力

增溶量除