第二表面活性劑

1、第二表面活性劑第二表面活性劑二、表面活性和表面活性劑（二、表面活性和表面活性劑（p8p8）圖圖2 22 2 各類物質(zhì)水溶液的表面張力各類物質(zhì)水溶液的表面張力 與濃度的關(guān)系與濃度的關(guān)系 表面活性：能使溶劑表面張力降低的表面活性：能使溶劑表面張力降低的 性質(zhì)。性質(zhì)。 表面活性物質(zhì)：具有表面活性的物質(zhì)。表面活性物質(zhì)：具有表面活性的物質(zhì)。無機(jī)鹽、酸、堿，含羥基較多的化合物無機(jī)鹽、酸、堿，含羥基較多的化合物如：如：NaCl、NaOH、KNO3等等非表面活性物質(zhì)，沒有表面活性；非表面活性物質(zhì)，沒有表面活性；洗衣粉、肥皂等物質(zhì)的水溶液洗衣粉、肥皂等物質(zhì)的水溶液如：烷基苯磺酸鈉、脂肪酸鈉如：烷基苯磺酸鈉、脂肪

2、酸鈉表面活性物質(zhì)，表面活性劑。表面活性物質(zhì)，表面活性劑。低碳醇、羧酸等極性有機(jī)化合物。低碳醇、羧酸等極性有機(jī)化合物。表面活性物質(zhì)，具有表面活性。表面活性物質(zhì)，具有表面活性。第二、三類物質(zhì)的區(qū)別：第二、三類物質(zhì)的區(qū)別：第二類在水溶液中分子不發(fā)第二類在水溶液中分子不發(fā)生締合或締合程度很?。簧喓匣蚓喓铣潭群苄?；第三類則能締合且形成膠束第三類則能締合且形成膠束等締合體。具有較高的表面等締合體。具有較高的表面活性，還具有潤(rùn)濕、乳化、活性，還具有潤(rùn)濕、乳化、起泡、洗滌等作用。起泡、洗滌等作用。 表面活性劑：是這樣一種物質(zhì)，當(dāng)它的加入量很小時(shí)，表面活性劑：是這樣一種物質(zhì)，當(dāng)它的加入量很小時(shí)，就能使溶劑（一

3、般為水）的表面張力或液液界面張力顯就能使溶劑（一般為水）的表面張力或液液界面張力顯著降低，改變體系的界面狀態(tài)；當(dāng)它達(dá)到一定濃度時(shí)，著降低，改變體系的界面狀態(tài)；當(dāng)它達(dá)到一定濃度時(shí)，在溶液中締合成膠團(tuán)，從而產(chǎn)生潤(rùn)濕或反潤(rùn)濕、乳化或在溶液中締合成膠團(tuán)，從而產(chǎn)生潤(rùn)濕或反潤(rùn)濕、乳化或破乳、起泡或消泡、以及加溶等一系列作用，以達(dá)到實(shí)破乳、起泡或消泡、以及加溶等一系列作用，以達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的要求。際應(yīng)用的要求。是一類即使在很低濃度時(shí)也能顯著降低表（界）面張力的物質(zhì)。 表面活性劑具有潤(rùn)濕、分散、乳化、增溶、起泡、洗滌、表面活性劑具有潤(rùn)濕、分散、乳化、增溶、起泡、洗滌、勻染、潤(rùn)滑、滲透、抗靜電、防腐蝕、殺菌等多方

4、面的勻染、潤(rùn)滑、滲透、抗靜電、防腐蝕、殺菌等多方面的作用和功能。作用和功能。表面活性劑表面活性劑三、表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)三、表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 . 表面活性劑分子的雙親結(jié)構(gòu)（表面活性劑分子的雙親結(jié)構(gòu)（p16) 分子中含有兩種不同的基團(tuán)：分子中含有兩種不同的基團(tuán)： （1 1）非極性的親油（疏水）基團(tuán)（能溶于油而不溶于非極性的親油（疏水）基團(tuán)（能溶于油而不溶于水）；水）； 一般是長(zhǎng)鏈的碳?xì)浠衔?，一般是長(zhǎng)鏈的碳?xì)浠衔?，如直鏈烷基C8C20、支鏈烷基C8C20、烷基苯基等，有時(shí)也為有機(jī)氟、有機(jī)硅、有機(jī)磷、有機(jī)錫鏈等。有時(shí)也為有機(jī)氟、有機(jī)硅、有機(jī)磷、有機(jī)錫鏈等。 （2 2）極性的親水（

5、疏油）基團(tuán)（水溶性的基團(tuán)）。極性的親水（疏油）基團(tuán)（水溶性的基團(tuán)）。如如羥基、硫酸基、羧酸基羥基、硫酸基、羧酸基 -OH、-COOH、-SO3H、-NH2在水溶液中，疏水基團(tuán)相互吸引、締合的作用稱為疏水作用在水溶液中，疏水基團(tuán)相互吸引、締合的作用稱為疏水作用 或疏或疏水效應(yīng)水效應(yīng) 。表表21 表面活性劑的主要親油、親水基團(tuán)表面活性劑的主要親油、親水基團(tuán) 親油基團(tuán)親油基團(tuán) 親水基團(tuán)親水基團(tuán) 烴基烴基R羧酸基羧酸基COONa烷丙烯基烷丙烯基RCHCH羥基羥基 OH烷苯基烷苯基RPh磺酸基磺酸基SO3Na脂肪酸基脂肪酸基RCOO硫酸基硫酸基OSO3Na脂肪酸氨基脂肪酸氨基RCONH磷酸基磷酸基PO3

6、Na2 脂肪族醇基脂肪族醇基RO氨基氨基 N+R3脂肪族氨基脂肪族氨基RNH氰基氰基 CN烷基馬來酸烷基馬來酸酯酯ROOCCH2 硫代基硫代基SH烷基酮基烷基酮基RCOCH2鹵基鹵基Cl、Br聚氧丙烯基聚氧丙烯基O(CH3CHCH2O) 氧乙烯基氧乙烯基CH2CH2O 圖圖2 2. .3 3 表面活性劑表面活性劑C C1212H H2525S0S04 4NaNa示意圖示意圖（離子型表面活性劑十二烷基硫酸鈉的結(jié)構(gòu)示意圖）（離子型表面活性劑十二烷基硫酸鈉的結(jié)構(gòu)示意圖）通過變換親水基或親油基種類、所占份額及在分子通過變換親水基或親油基種類、所占份額及在分子結(jié)構(gòu)中的位置，可以達(dá)到所需親水親油平衡的目的

7、結(jié)構(gòu)中的位置，可以達(dá)到所需親水親油平衡的目的。2. 2. 親水親油平衡值親水親油平衡值(HLB) HLB （Hydrophile Lipophile BalanceHydrophile Lipophile Balance的縮寫）的縮寫） HLB值：表示了表面活性劑的親水基團(tuán)值：表示了表面活性劑的親水基團(tuán)和親油基和親油基 團(tuán)具有的親水親油平衡值。團(tuán)具有的親水親油平衡值。 表示表面活性劑的親水疏水性能。 HLB值大，親水性強(qiáng)，親油性弱；值大，親水性強(qiáng)，親油性弱； HLB值小，親油性強(qiáng)，親水性弱值小，親油性強(qiáng)，親水性弱。（1 1）HLB值的規(guī)定值的規(guī)定 HLB值是個(gè)相對(duì)值。 規(guī)定規(guī)定: 石蠟（無親水

8、性能）的石蠟（無親水性能）的HLB值為值為0， 十二烷基硫酸鈉十二烷基硫酸鈉(水溶性較強(qiáng)水溶性較強(qiáng))的的HLB值為值為40。 聚乙二醇聚乙二醇HLB值值=20（完全親水）。（完全親水）。 表面活性劑的表面活性劑的HLB值一般在值一般在140 范圍以范圍以內(nèi)。內(nèi)。 由親油性到親水性的轉(zhuǎn)折點(diǎn)約為由親油性到親水性的轉(zhuǎn)折點(diǎn)約為10。 根據(jù)表面活性劑的根據(jù)表面活性劑的HLB值，可大致了解值，可大致了解其可能的用途其可能的用途。HLB值值水中狀態(tài)水中狀態(tài)14不分散不分散36分散不好分散不好68振蕩后成乳白色分散體振蕩后成乳白色分散體810穩(wěn)定的乳白色分散體穩(wěn)定的乳白色分散體1013半透明至透明分散體半透明

9、至透明分散體 13透明溶液透明溶液 表表2 23 3 HLB范圍及其應(yīng)用性能范圍及其應(yīng)用性能 HLB值值 用途用途HLB值值用途用途1.53WO型消泡劑型消泡劑818OW型乳化劑型乳化劑3.56WO型乳化劑型乳化劑1315洗滌劑洗滌劑79潤(rùn)濕劑潤(rùn)濕劑1518增溶劑增溶劑（2）HLB值的范圍及其應(yīng)用性能值的范圍及其應(yīng)用性能表表2 22 2 HLB范圍及其水溶性范圍及其水溶性（3 3）HLB值的計(jì)算方法值的計(jì)算方法 DaviesDavies法法 表面活性劑的HLB值為各結(jié)構(gòu)性基團(tuán)值為各結(jié)構(gòu)性基團(tuán)HLB值的總和。值的總和。 關(guān)系如下式：關(guān)系如下式：HLB=7+(+(親水基團(tuán)基數(shù)親水基團(tuán)基數(shù))-()-

10、(親油基團(tuán)基親油基團(tuán)基數(shù)數(shù)) ) 各基團(tuán)的各基團(tuán)的HLB基數(shù)如表基數(shù)如表25所示。所示。表表2 24 4 基團(tuán)的基團(tuán)的HLB基數(shù)基數(shù) 基基 團(tuán)團(tuán)HLB基團(tuán)數(shù)基團(tuán)數(shù) 基基 團(tuán)團(tuán)HLB基團(tuán)數(shù)基團(tuán)數(shù)親水基團(tuán)親水基團(tuán) -O-1.3-SO4Na38.7-OH(失水山梨醇環(huán)失水山梨醇環(huán))0.5-COOK21.1-(C2H4O)-0.33 -COONa19.1 親油基團(tuán)親油基團(tuán) -SO3Na11 -CH2- -0.475-N(叔胺叔胺)9.4 CH3-0.475酯酯(失水山梨醇環(huán)失水山梨醇環(huán))6.8 =CH-0.475酯酯 (自由自由)2.4 -(C3H5O)-(氧丙烯基氧丙烯基)-0.15 COOH2.1

11、-CP2-0.87 OH(自由自由)1.9-CF3-0.87例：例：計(jì)算月桂酸鈉的計(jì)算月桂酸鈉的HLB值值 CH3（ CH2）10-COONa解：解：-CH3：， -CH2- ： -COONa：19.1 HLB=7+(親水基團(tuán)基數(shù)親水基團(tuán)基數(shù))-(親油基團(tuán)基數(shù)親油基團(tuán)基數(shù)) HLB= 7 + 19.1-（-0.475） 表面活性劑的混合體系表面活性劑的混合體系 HLB具有加和性。具有加和性。 各表面活性劑的各表面活性劑的xW及其及其HLB， 混合表面活性劑的混合表面活性劑的HLBmix： xW為某表面活性劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為某表面活性劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 第二節(jié)第二節(jié) 表面活性劑分類表面活性劑分類表面活

12、性劑的分類方法表面活性劑的分類方法按表面活性劑在水溶液中能否解離及解離后所帶電荷類型分類按表面活性劑在水溶液中能否解離及解離后所帶電荷類型分類: : 離子型：陰離子型、陽離子型和兩性離子型。離子型：陰離子型、陽離子型和兩性離子型。 非離子型非離子型按表面活性劑在水和油中的溶解性可分類按表面活性劑在水和油中的溶解性可分類: : 水溶性水溶性 油溶性油溶性按分子量分類：按分子量分類： 高分子量表面活性劑（分子量大于高分子量表面活性劑（分子量大于l0l04 4） 中分子量表面活性劑（分子量在中分子量表面活性劑（分子量在10103 310104 4 ） 低分子量表面活性劑（分子量在低分子量表面活性劑（

13、分子量在10102 210103 3 ）此外，還有按表面活性劑的功能來進(jìn)行分類的。此外，還有按表面活性劑的功能來進(jìn)行分類的。 表面活性劑的分類一般以親水基團(tuán)的結(jié)構(gòu)表面活性劑的分類一般以親水基團(tuán)的結(jié)構(gòu)為依據(jù)。為依據(jù)。 以親水基團(tuán)是否為離子型為主以親水基團(tuán)是否為離子型為主 將其分為陰離子型、陽離子型、非將其分為陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性離子型和其他特殊類型的表離子型、兩性離子型和其他特殊類型的表面活性劑。面活性劑。 詳見表詳見表2-12-1。一、離子型表面活性劑一、離子型表面活性劑 （一）陰離子型表面活性劑（一）陰離子型表面活性劑 親水性基團(tuán)是陰離子，帶負(fù)電荷。親水性基團(tuán)是陰離子，帶負(fù)電荷

14、。 脂肪酸鈉，十二烷基苯磺酸鈉脂肪酸鈉，十二烷基苯磺酸鈉（二）陽離子型表面活性劑（二）陽離子型表面活性劑 溶于水時(shí)，其親水基呈現(xiàn)正電荷。溶于水時(shí)，其親水基呈現(xiàn)正電荷。 親水基主要為堿性氮原子，也有磷、硫等。親水基主要為堿性氮原子，也有磷、硫等。 含氮陽離子型表面活性劑主要為胺鹽含氮陽離子型表面活性劑主要為胺鹽及季銨鹽。及季銨鹽。 季銨化物季銨化物 陽離子型表面活性劑具有強(qiáng)的吸附能力：陽離子型表面活性劑具有強(qiáng)的吸附能力： 帶有正電荷，對(duì)于通常帶有負(fù)表面電荷的紡織品、金屬、玻璃、塑料、礦物、動(dòng)物或人體組織等，它的吸附能力比陰離子和非離子強(qiáng)。 易在基質(zhì)表面上形成親油性膜：易在基質(zhì)表面上形成親油性膜：

15、 具有憎水的作用,能顯著地降低纖維表面的靜摩擦系數(shù)。 廣泛用作紡織品抗靜電劑、防水劑、柔軟廣泛用作紡織品抗靜電劑、防水劑、柔軟劑、染料的固色劑。劑、染料的固色劑。 用做頭發(fā)調(diào)理劑、礦石浮選劑、金屬防腐用做頭發(fā)調(diào)理劑、礦石浮選劑、金屬防腐劑、瀝青乳化劑等。劑、瀝青乳化劑等。 陽離子型表面活性劑的特點(diǎn)陽離子型表面活性劑的特點(diǎn): （三）兩性離子型表面活性劑（三）兩性離子型表面活性劑 在同一分子中既含有陰離子親水基又含在同一分子中既含有陰離子親水基又含有陽離子親水基的表面活性劑。有陽離子親水基的表面活性劑。氨基酸型，甜菜堿型氨基酸型，甜菜堿型 兩性離子型表面活性劑的特點(diǎn)兩性離子型表面活性劑的特點(diǎn): :

16、(1)(1)對(duì)織物有優(yōu)異的柔軟平滑性和抗靜電性。柔軟平滑性和抗靜電性。(2)(2)有一定的殺菌性和抑霉性。殺菌性和抑霉性。 (3)(3)有良好的乳化性和分散性。乳化性和分散性。(4)(4)與其他類型表面活性劑有良好的配伍性，在一般情況有良好的配伍性，在一般情況下會(huì)產(chǎn)生協(xié)同增效效應(yīng)。下會(huì)產(chǎn)生協(xié)同增效效應(yīng)。(5)(5)可以吸附在帶負(fù)電荷或正電荷的物質(zhì)表面上，而不生成憎水薄層，有很好的潤(rùn)濕性和發(fā)泡性。很好的潤(rùn)濕性和發(fā)泡性。(6)(6)低毒性和對(duì)皮膚、眼睛的低刺激性。低毒性和對(duì)皮膚、眼睛的低刺激性。(7)(7)極好的耐硬水性。極好的耐硬水性。(8)(8)良好的生物降解性。良好的生物降解性。 兩性離子型

17、表面活性劑用途兩性離子型表面活性劑用途 日用化工、紡織工業(yè)、染料、顏料、食品、制藥、機(jī)械、日用化工、紡織工業(yè)、染料、顏料、食品、制藥、機(jī)械、冶金、洗滌等方面。冶金、洗滌等方面。洗滌劑洗滌劑 ( (detergent) detergent) 乳化劑乳化劑 ( (emulsitying agent)emulsitying agent)潤(rùn)濕劑潤(rùn)濕劑 ( (wettng agent) wettng agent) 清洗劑清洗劑 ( (cleaning agent)cleaning agent)發(fā)泡劑發(fā)泡劑 ( (foaming agent) foaming agent) 抗靜電劑抗靜電劑 ( (anti

18、static agent)antistatic agent)洗發(fā)劑洗發(fā)劑 ( (shampoo) shampoo) 柔軟劑柔軟劑 ( (softening agent)softening agent)緩蝕劑緩蝕劑 ( (anticorrosion agent) anticorrosion agent) 染料助劑染料助劑 ( (dyeing assistant)dyeing assistant)分散劑分散劑 ( (dispersing agent) dispersing agent) 螯合劑螯合劑 ( (sequestrant)sequestrant)殺菌劑殺菌劑 ( (bectericidal

19、 agent) bectericidal agent) 抗微生物劑抗微生物劑( (antimicrobial antimicrobial agent)agent) 1. Krafft點(diǎn)點(diǎn)(克拉夫點(diǎn)）：克拉夫點(diǎn)）： 離子型表面活性劑在水中的溶解度在低溫時(shí)隨溫度的升離子型表面活性劑在水中的溶解度在低溫時(shí)隨溫度的升高緩慢地增加，但溫度升至某一值后，溶解度即迅速增高緩慢地增加，但溫度升至某一值后，溶解度即迅速增大，該溫度稱為臨界溶解溫度，即所謂的大，該溫度稱為臨界溶解溫度，即所謂的Krafft點(diǎn)。點(diǎn)。（四）離子型表面活性劑的（四）離子型表面活性劑的Krafft點(diǎn)點(diǎn)( (克拉夫點(diǎn)）克拉夫點(diǎn)）這一點(diǎn)的濃度

20、其實(shí)就是該這一點(diǎn)的濃度其實(shí)就是該溫度下的溫度下的cmccmc。離子型表面活性劑在該溫度下形離子型表面活性劑在該溫度下形成膠束。成膠束。由圖所示同系列表面活性劑的由圖所示同系列表面活性劑的KrafftKrafft點(diǎn)隨碳?xì)滏滈L(zhǎng)度增加點(diǎn)隨碳?xì)滏滈L(zhǎng)度增加KrafftKrafft點(diǎn)向高溫移動(dòng)。點(diǎn)向高溫移動(dòng)。圖圖2 24 4 烷基磺酸鹽的溶解度與溫度的關(guān)系烷基磺酸鹽的溶解度與溫度的關(guān)系2 2. .用途用途 可以采用可以采用Krafft點(diǎn)的高低來判斷表面活性劑的親水親油點(diǎn)的高低來判斷表面活性劑的親水親油性。性。 Krafft點(diǎn)高者親油性好，親水性差，點(diǎn)高者親油性好，親水性差， 反之反之Krafft點(diǎn)低者親水

21、性好，而親油性差。點(diǎn)低者親水性好，而親油性差。 當(dāng)洗滌溫度低于當(dāng)洗滌溫度低于Krafft點(diǎn)時(shí)，表面活性劑的溶解量很點(diǎn)時(shí)，表面活性劑的溶解量很 少，不能達(dá)到臨界膠團(tuán)濃度，少，不能達(dá)到臨界膠團(tuán)濃度，得不到好的去污垢效得不到好的去污垢效果果 因此欲配制在較低的溫度下使用的洗滌劑，就不能選擇因此欲配制在較低的溫度下使用的洗滌劑，就不能選擇疏水基過長(zhǎng)的表面活性劑疏水基過長(zhǎng)的表面活性劑 非離子表面活性劑的非離子表面活性劑的KrafftKrafft點(diǎn)一般都低于零度，對(duì)鈣、點(diǎn)一般都低于零度，對(duì)鈣、鎂離子的敏感性也較低鎂離子的敏感性也較低 表表2-5 2-5 烷基硫酸鈉在水中的烷基硫酸鈉在水中的Krafft溫度

22、溫度活性劑活性劑Kraff點(diǎn)點(diǎn)活性劑活性劑Kraff點(diǎn)點(diǎn) C10H21SO4Na 8 C10H21CHC6H4SO3Na | CH331.5C12H25SO4Na16C12H25CHC6H4SO3Na | CH346 C14H29SO4Na30C14H29CHC6H4SO3Na | CH354.2 C16H33SO4Na45C16H33CHC6H4SO3Na | CH360.8C18H37SO4Na56（一）非離子型表面活性劑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（一）非離子型表面活性劑結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 在水溶液中不電離。在水溶液中不電離。 親水基由具有一定數(shù)量的含氧基團(tuán)親水基由具有一定數(shù)量的含氧基團(tuán)( (一般為醚基和羥基一般為醚

23、基和羥基) )構(gòu)成。構(gòu)成。 如：聚氧乙烯基如：聚氧乙烯基(C2H4O)nH （聚乙二醇基）（聚乙二醇基） 多醇多醇( (甘油、季戊四醇、蔗糖、葡萄糖、山梨醇等甘油、季戊四醇、蔗糖、葡萄糖、山梨醇等) ) 二、非離子型表面活性劑二、非離子型表面活性劑脂肪酸甘油酯，失水山梨醇脂肪酸酯（司盤），聚山梨酯（脂肪酸甘油酯，失水山梨醇脂肪酸酯（司盤），聚山梨酯（聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯 ） （吐溫）（吐溫）非離子型表面活性劑的特點(diǎn)非離子型表面活性劑的特點(diǎn): : 非離子型表面活性劑在溶液中穩(wěn)定性高非離子型表面活性劑在溶液中穩(wěn)定性高: 不易受強(qiáng)電解質(zhì)無機(jī)鹽類存在的影響，也不易受不易

24、受強(qiáng)電解質(zhì)無機(jī)鹽類存在的影響，也不易受pH值值的影響。的影響。 與其他類型表面活性劑相容性好。與其他類型表面活性劑相容性好。嵌段聚醚嵌段聚醚 品種繁多，用途廣泛。 常用的是環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的整體共聚物。常用的是環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的整體共聚物。 按其聚合方式可分為整嵌、雜嵌、全雜嵌三種類型。按其聚合方式可分為整嵌、雜嵌、全雜嵌三種類型。 整嵌型聚醚（整嵌型聚醚（全整體共聚型）：應(yīng)用最廣。應(yīng)用最廣。 引發(fā)劑引發(fā)劑一種氧化烯烴一種氧化烯烴另一種氧化烯烴另一種氧化烯烴 （聚氧烯烴）（聚氧烯烴） （聚氧烯烴）（聚氧烯烴） 調(diào)節(jié)聚氧丙烯的調(diào)節(jié)聚氧丙烯的“分子量分子量”和聚氧乙烯的百分比，可得和聚氧乙烯的

25、百分比，可得一系列具有不同性質(zhì)的聚醚。一系列具有不同性質(zhì)的聚醚。聚醚中：聚醚中： 分子量小者潤(rùn)濕性能較好，起泡作用極差，洗滌作用不好； 隨著分子量增加，洗滌性能變好，起泡作用亦漸增； 分子量很大時(shí)則潤(rùn)濕性能不好，洗滌性能有所下降，但分散性能增加。 以丙二醇和丙三醇為起始劑的氧化丙烯與氧化乙烯的整以丙二醇和丙三醇為起始劑的氧化丙烯與氧化乙烯的整嵌聚合物，具有較強(qiáng)的消泡功能，常用于高效低泡洗滌嵌聚合物，具有較強(qiáng)的消泡功能，常用于高效低泡洗滌劑和洗衣粉中劑和洗衣粉中。1 1. .濁點(diǎn)濁點(diǎn) 緩慢加熱非離子型表面活性劑的透明水溶液，當(dāng)表面活緩慢加熱非離子型表面活性劑的透明水溶液，當(dāng)表面活性劑開始析出，溶

26、液呈現(xiàn)混濁時(shí)的溫度為非離子表面活性劑開始析出，溶液呈現(xiàn)混濁時(shí)的溫度為非離子表面活性劑的性劑的“濁點(diǎn)濁點(diǎn)”。 說明溫度升高會(huì)使其溶解度降低。2 2. .產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因 親水基：羥基和醚鍵，通過羥基和醚鍵中的氧原子與水親水基：羥基和醚鍵，通過羥基和醚鍵中的氧原子與水形成氫鍵而溶于水，故親水性不強(qiáng)。形成氫鍵而溶于水，故親水性不強(qiáng)。（二）非離子型表面活性劑的（二）非離子型表面活性劑的“濁點(diǎn)濁點(diǎn)” 當(dāng)加熱聚氧乙烯非離子表面活性劑溶液時(shí)：當(dāng)加熱聚氧乙烯非離子表面活性劑溶液時(shí)： 隨著溫度的升高，醚鍵與水分子間形成的隨著溫度的升高，醚鍵與水分子間形成的氫鍵會(huì)被破壞，非離子表面活性劑的親水氫鍵會(huì)被破壞，非

27、離子表面活性劑的親水性會(huì)下降，溶解度會(huì)減小，甚至不溶于水，性會(huì)下降，溶解度會(huì)減小，甚至不溶于水，使非離子表面活性劑成為細(xì)小的“油珠”析出，致使原來透明的溶液變?yōu)闇啙帷?非離子表面活性劑往往具有在濁點(diǎn)以下溶非離子表面活性劑往往具有在濁點(diǎn)以下溶于水，在濁點(diǎn)以上不溶于水的特性。于水，在濁點(diǎn)以上不溶于水的特性。 表表2 26 6 壬烷基酚壬烷基酚EO數(shù)對(duì)其濁點(diǎn)的影響數(shù)對(duì)其濁點(diǎn)的影響EO數(shù)數(shù) HLB濁點(diǎn)濁點(diǎn) 親水性水親水性水親油性礦物油親油性礦物油133 0 不溶不溶極易溶解極易溶解4 89 0 稍微分散稍微分散易溶解易溶解5 10 100C19 (EO) 20100在疏水基相同的條件下，聚氧乙烯非離子

28、表面活在疏水基相同的條件下，聚氧乙烯非離子表面活性劑的濁點(diǎn)隨其聚氧乙烯中環(huán)氧乙烷加成數(shù)性劑的濁點(diǎn)隨其聚氧乙烯中環(huán)氧乙烷加成數(shù)( (EO數(shù)數(shù)) )增加、親水性增強(qiáng)而升高。增加、親水性增強(qiáng)而升高。3 3. .用途用途 濁點(diǎn)是推測(cè)聚氧乙烯型非離子表面活性劑濁點(diǎn)是推測(cè)聚氧乙烯型非離子表面活性劑性質(zhì)的最重要的指標(biāo)。性質(zhì)的最重要的指標(biāo)。 在生產(chǎn)和應(yīng)用中起指導(dǎo)作用。在生產(chǎn)和應(yīng)用中起指導(dǎo)作用。 可以根據(jù)需要，合成表面活性劑?？梢愿鶕?jù)需要，合成表面活性劑。三、雙子三、雙子(Gemini)表面活性劑表面活性劑新一代表面活性劑新一代表面活性劑Gemini雙子表面活性劑的定義雙子表面活性劑的定義通過化學(xué)鍵將兩個(gè)或兩個(gè)

29、以上的同一或幾乎同一的表面活性劑單體，在親水頭基或靠近親水頭基附近用聯(lián)接基團(tuán)將這兩親成份聯(lián)接在一起，形成的一種表面活性劑稱為雙子表面活性劑。 該類表面活性劑有陰離子型、非離子型、陽離子型、兩性離子型及陰 - 非離子型、陽- 非離子型等。雙子表面活性劑的結(jié)構(gòu)雙子表面活性劑的結(jié)構(gòu) 1.雙子表面活性劑都具有兩個(gè)疏水鏈和親水頭基； 2.鏈接基團(tuán)可以是短鏈基團(tuán)；可以是剛性基團(tuán)，也可以是柔性基團(tuán)，可以是親水集團(tuán)，也可以是疏水基團(tuán)。 3.親水頭基可以是陰離子的（磺酸鹽，硫酸鹽，羧酸鹽）也可以是陽離子的（銨鹽），還可以是非離子的（糖，聚醚）。 離子型離子型Gemini表面活性劑的特征性質(zhì)：表面活性劑的特征性質(zhì)

30、： （1）更易吸附在氣/液表面，從而更有效地降低水溶液表面張力。 （2）更易聚集生成膠團(tuán)。 （3）Gemini降低水溶液表面張力的傾向遠(yuǎn)大于聚集生成膠團(tuán)的傾向，降低水溶液表面張力的效率是相當(dāng)突出的。 （4）具有很低的Krat相轉(zhuǎn)移點(diǎn)。 （5）對(duì)水溶液表面張力的降低能力和降低效率而言，Gemini和普通表面活性劑尤其是和非離子表面活性劑的復(fù)配能產(chǎn)生更大的協(xié)同效應(yīng)。 （6）具有良好的鈣皂分散性質(zhì)。 （7）在很多場(chǎng)合，是優(yōu)良的潤(rùn)濕劑。雙子表面活性劑的應(yīng)用雙子表面活性劑的應(yīng)用 1. 分子結(jié)構(gòu)決定性能，而性能又決定其應(yīng)用范圍。雙子表面活性劑的獨(dú)特結(jié)構(gòu)決定了它有獨(dú)特的性能及應(yīng)用。 例如，在化妝品中，低的c

31、mc意味著雙子表面活性劑比普通的表面活性劑對(duì)皮膚的刺激性更小。 雙子表面活性劑cmc值較低表明它比普通活性劑在更低濃度下就能溶解不溶于水的物質(zhì)。 2. 與普通活性劑相比，雙子表面活性劑在溶液界面的吸附能力大1001000倍。這意味著雙子表面活性劑比普通活性劑效率更高。所需的濃度更低。 有天然和合成的兩類。 天然高分子及改性產(chǎn)物如淀粉、羧甲基淀粉、羥乙基淀天然高分子及改性產(chǎn)物如淀粉、羧甲基淀粉、羥乙基淀粉以及羥甲基纖維素等可作為吸水劑和膠體保護(hù)劑。粉以及羥甲基纖維素等可作為吸水劑和膠體保護(hù)劑。 由于分子量高，故滲透力弱； 高分子表面活性劑用途：高分子表面活性劑用途： 可用作膠凝劑、減阻劑、增粘劑

32、、絮凝劑、分散劑、乳可用作膠凝劑、減阻劑、增粘劑、絮凝劑、分散劑、乳化劑、破乳劑、增溶劑、保濕劑、抗靜電劑、紙張?jiān)鰪?qiáng)化劑、破乳劑、增溶劑、保濕劑、抗靜電劑、紙張?jiān)鰪?qiáng)劑等。劑等。 四、高分子表面活性劑四、高分子表面活性劑 含有氟、硅、磷和硼等元素的表面活性劑。1 1含氟表面活性劑含氟表面活性劑 具有具有“三高三高”、“二憎二憎”特點(diǎn)。特點(diǎn)。 “三高三高”：即高表面活性，高耐熱性，高化學(xué)惰性：即高表面活性，高耐熱性，高化學(xué)惰性。 “二憎二憎”：即既憎水又憎油。：即既憎水又憎油。 有低毒特性。有低毒特性。能把水的表面張力值降至很低且用量少，熱分解溫度高，在濃硫酸、濃硝酸中也不被破壞。 CF3 C2F

33、5(OCF2CF)2OC2F4SO3Na。 “輕水滅火劑輕水滅火劑”其磺酸鹽水溶液的表面張其磺酸鹽水溶液的表面張力極低，可在油的表面上力極低，可在油的表面上鋪展，形成一層水膜隔斷鋪展，形成一層水膜隔斷油與空氣的接觸而滅火油與空氣的接觸而滅火五、特種表面活性劑五、特種表面活性劑2 2含硅表面活性劑含硅表面活性劑 可分陰離子、陽離子和非離子三種類型。 陰離子型 CH3Si(CH2)10SO3Na 陽離子型 (CH3)3Si(CH2)8N(CH3)3Br- 非離子型 (CH3)3Si(CH2)6O(CH2CH2O)6H 降低表面張力的性能很強(qiáng)；降低表面張力的性能很強(qiáng)； 優(yōu)良的潤(rùn)濕性；優(yōu)良的潤(rùn)濕性；

34、具有消泡性和穩(wěn)泡性；具有消泡性和穩(wěn)泡性； 尤其是聚硅醚表面活性劑，在濁點(diǎn)以上有消泡作用，在尤其是聚硅醚表面活性劑，在濁點(diǎn)以上有消泡作用，在濁點(diǎn)以下起穩(wěn)泡作用。濁點(diǎn)以下起穩(wěn)泡作用。 3 3含磷表面活性劑含磷表面活性劑 分陰離子型、非離子型、陽離子型和兩性含磷表面活性分陰離子型、非離子型、陽離子型和兩性含磷表面活性劑。劑。 表面活性高、抗電解質(zhì)及抗硬水性較強(qiáng)，生物降解性好。表面活性高、抗電解質(zhì)及抗硬水性較強(qiáng)，生物降解性好。 在洗滌劑工業(yè)中用于低泡洗滌劑。在洗滌劑工業(yè)中用于低泡洗滌劑。 在合纖工業(yè)中用作合纖紡織油劑及纖維的抗靜電劑。在合纖工業(yè)中用作合纖紡織油劑及纖維的抗靜電劑。 其中烷基磷酯的鹽類，

35、是很有前途的一類陰離子型表面其中烷基磷酯的鹽類，是很有前途的一類陰離子型表面活性劑?；钚詣?。第三節(jié)第三節(jié) 表面活性劑在溶液中的狀態(tài)和性質(zhì)表面活性劑在溶液中的狀態(tài)和性質(zhì)一、表面活性劑溶液體系表現(xiàn)為兩種重要一、表面活性劑溶液體系表現(xiàn)為兩種重要的基本性質(zhì)的基本性質(zhì) 1 1. .在界面上產(chǎn)生選擇性定向吸附，使界面性質(zhì)發(fā)生顯著在界面上產(chǎn)生選擇性定向吸附，使界面性質(zhì)發(fā)生顯著變化；變化； 2 2. .在通常使用濃度下形成膠團(tuán)。在通常使用濃度下形成膠團(tuán)。圖圖2 25 5 表面活性劑在其溶液表面的表面活性劑在其溶液表面的定向吸附和在溶液內(nèi)部形成膠團(tuán)定向吸附和在溶液內(nèi)部形成膠團(tuán)二、表面活性劑在界面上的吸附二、表面

36、活性劑在界面上的吸附 表面活性劑分子表面活性劑分子( (或離子或離子) )在界面上吸附越多，界面張力在界面上吸附越多，界面張力降低越大。降低越大。 在一定溫度和壓力下，界面上的吸附量在一定溫度和壓力下，界面上的吸附量與溶液濃度與溶液濃度C C有關(guān)，有關(guān)， 吉布斯吸附等溫式吉布斯吸附等溫式：式 中式 中 表 面 活 性 劑 在 界 面 上 的 吸 附 量 ，表 面 活 性 劑 在 界 面 上 的 吸 附 量 ， m o l c m- 2； C表面活性劑溶液的濃度，表面活性劑溶液的濃度，molL-1； d/dC溶液的表面張力隨濃度的變化率，稱為表面活度溶液的表面張力隨濃度的變化率，稱為表面活度 。

37、 此式適用于非離子表面活性劑溶液，此式適用于非離子表面活性劑溶液， 陰、陽兩種表面活性劑離子陰、陽兩種表面活性劑離子對(duì)d也都有影響，若考慮這種作用，上式修正為下式： 式中：式中：n n常數(shù)，取決于離子表面活性劑的類型和離解常數(shù)，取決于離子表面活性劑的類型和離解程度，程度， 對(duì)對(duì)1-11-1型型 表面活性劑來說，表面活性劑來說，n=2n=2。 三、膠束的形成三、膠束的形成（一）、臨界膠團(tuán)（束）濃度（一）、臨界膠團(tuán)（束）濃度 臨界膠團(tuán)（束）濃度臨界膠團(tuán)（束）濃度( (縮寫為縮寫為cmc)cmc)：表面：表面活性劑在溶液形成膠團(tuán)（束）的最低濃度?；钚詣┰谌芤盒纬赡z團(tuán)（束）的最低濃度。 低于此濃度，表

38、面活性劑以單體分子方式存在；低于此濃度，表面活性劑以單體分子方式存在； 高于此濃度，單體和膠束的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)存在。高于此濃度，單體和膠束的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)存在。 在溫度和壓力一定的條件下，測(cè)定溶液的在溫度和壓力一定的條件下，測(cè)定溶液的一系列物理化學(xué)性質(zhì)隨濃度變化時(shí)發(fā)現(xiàn)，一系列物理化學(xué)性質(zhì)隨濃度變化時(shí)發(fā)現(xiàn)，在某一狹窄濃度區(qū)間它們發(fā)生急劇變化。在某一狹窄濃度區(qū)間它們發(fā)生急劇變化。圖圖2 26 6 十二烷基硫酸鈉水溶液的一些性質(zhì)隨濃度的變化十二烷基硫酸鈉水溶液的一些性質(zhì)隨濃度的變化 臨界膠團(tuán)濃度（臨界膠團(tuán)濃度（cmccmc），可以作為表面活性劑表面活性，可以作為表面活性劑表面活性的一種量度。的一種量度。

39、 cmccmc愈小，則該表面活性劑的表面活性愈高，改變界面愈小，則該表面活性劑的表面活性愈高，改變界面狀態(tài)狀態(tài)( (起到潤(rùn)濕、乳化、加溶、起泡、洗滌等作用起到潤(rùn)濕、乳化、加溶、起泡、洗滌等作用) )所需所需的表面活性劑濃度也愈低。的表面活性劑濃度也愈低。 表面活性劑溶液形成膠團(tuán)的濃度（即飽和吸附濃度）愈表面活性劑溶液形成膠團(tuán)的濃度（即飽和吸附濃度）愈低。低。 圖圖2-2-7 7 表面活性劑溶液的膠團(tuán)化過程表面活性劑溶液的膠團(tuán)化過程( (a)a)極稀溶液；極稀溶液；( (b)b)稀溶液；稀溶液；( (c)c)臨界膠團(tuán)濃度的溶液；臨界膠團(tuán)濃度的溶液；( (d)d)大于臨界膠團(tuán)濃度的溶液大于臨界膠團(tuán)濃度的溶液（二）、膠團(tuán)（束）的結(jié)構(gòu)（二）、膠團(tuán)（束）的結(jié)構(gòu)1 1. .膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)（1）離子型表面活性劑膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)。離子型表面活性劑膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)。 圖圖2-2-8 8 離子型表面離子型表面 活性劑膠團(tuán)模型活性劑膠團(tuán)模型（2 2）非離子型表面活性劑膠團(tuán)結(jié)構(gòu)）非離子型表面活性劑膠團(tuán)結(jié)構(gòu)膠團(tuán)內(nèi)核膠團(tuán)內(nèi)核 由碳?xì)滏溙細(xì)滏溄M成類似液態(tài)