【大學(xué)】表面活性劑的功能與應(yīng)用

第三章

表面活性劑的功能與應(yīng)用2023/4/141編輯ppt潤濕作用乳化作用分散作用起泡與消泡增溶作用洗滌作用肥皂、洗滌劑化妝品食品加工紡織工業(yè)金屬加工石油、建筑功能應(yīng)用2023/4/142編輯ppt3.1增溶作用Solubilization表面活性劑在水溶液中達(dá)到臨界膠束濃度后，一些水不溶性或微溶性物質(zhì)在膠束溶液中的溶解度可顯著增加并形成透明膠體溶液，這種作用即增溶作用。3.1.1增溶作用的定義和特點(diǎn)

s

/溶解度C/%

沒有兩相界面存在是熱力學(xué)穩(wěn)定體系溶液的其他物理性質(zhì)沒有明顯改變。cmc2023/4/143編輯ppt3.1.2增溶作用的方式1非極性分子在膠束內(nèi)的增溶在膠束內(nèi)部，被增容的物質(zhì)完全處于非極性環(huán)境中。2023/4/144編輯ppt2在表面活性劑分子間的增溶

分子結(jié)構(gòu)與表面活性劑類似的極性有機(jī)化合物柵欄之間甚至拉入內(nèi)部。2023/4/145編輯ppt3在膠束表面的吸附增溶既不溶于水也不溶于油的小分子極性有機(jī)化合物在膠束表面增容2023/4/146編輯ppt4聚氧乙烯基間的增溶以聚氧乙烯基為親水基的非離子表面活性劑包裹在膠束外層的長鏈中

2023/4/147編輯ppt增溶量：100mL已標(biāo)定的濃度的表面活性劑溶液中，滴加被增溶物，當(dāng)達(dá)飽和開始析出時(shí)的物質(zhì)的量（mol）4＞2＞

1＞

32023/4/148編輯ppt3.1.3增溶作用的主要影響因素3.1.3.1表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)1.非離子型＞陽離子型＞陰離子型2.膠束越大，增溶量越大。3.直鏈型＞支鏈型4.疏水基含有極性基團(tuán)

2023/4/149編輯ppt3.1.3.2被增溶物的化學(xué)結(jié)構(gòu)3.1.3.3溫度的影響鏈長、不飽和度、支鏈、環(huán)化程度……有個(gè)問題？？2023/4/1410編輯ppt3.1.3.4添加無機(jī)電解質(zhì)的影響3.1.3.5有機(jī)添加劑的影響添加極性物質(zhì)添加非極性物質(zhì)

2023/4/1411編輯ppt3.1.4增溶作用的應(yīng)用乳液聚合開采石油膠片生產(chǎn)洗滌劑2023/4/1412編輯ppt3.2乳化與破乳作用一種或多種液體以微滴狀分散到另一種不相混溶的液體中所形成的多相分散體系，稱為乳狀液。這種形成乳狀液的過程稱為乳化。分散相(內(nèi)相、不連續(xù)相)分散介質(zhì)(外相、連續(xù)相)水相/油相2023/4/1413編輯ppt3.2.1乳狀液的類型及形成3.2.1.1乳狀液的類型和鑒別1水包油O/W2油包水W/O3套圈型稀釋法染料法電導(dǎo)法濾紙濕潤法2023/4/1414編輯ppt3.2.1.2影響乳狀液類型的主要因素1相體積（25.98%—74.02%）2乳化劑的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)3乳化器的材質(zhì)4兩相的聚結(jié)速度2023/4/1415編輯ppt3.2.2影響乳狀液穩(wěn)定性的因素有兩相界面存在是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系1表面張力

2界面膜的性質(zhì)

3界面電荷

4乳狀液分散介質(zhì)的黏度

5固體粉末的加入2023/4/1416編輯ppt3.2.3乳化劑及其選擇依據(jù)合成表面活性劑高分子化合物天然化合物固體粉末

親油

|親水HLB值01

3

67810121315

1820 |

|消泡|

—

|

|

潤濕劑

|—增溶劑——||

石蠟

W/O乳化劑

|去污|

聚乙二醇

|——

滲透作用———|

|

———O/W乳化劑

————|

1HLB值法2023/4/1417編輯ppt1

乳化劑與分散相的親和性。2乳化劑的配伍作用3乳化劑體系的特殊要求

食品、化妝品用乳化劑應(yīng)無毒、無特殊氣味。冰淇淋用硬脂酸單甘油醋作乳化劑。

雪花膏等則用司潘—吐溫混合乳化劑

4

乳化劑的制造工藝不宜過分復(fù)雜，原料來源應(yīng)豐富；使用要方便。2023/4/1418編輯ppt2轉(zhuǎn)相溫度PIT法（PhaseInversionTemperature）主要針對非離子表面活性劑濁點(diǎn)CloudPoint

溫度高低2023/4/1419編輯ppt3.2.4乳化劑的破乳有兩相界面存在是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系2023/4/1420編輯ppt物理法：

離心法電沉積法超聲波法過濾法化學(xué)法：破乳劑

頂替作用濕潤作用絮凝作用破壞界面膜2023/4/1421編輯ppt3.2.5乳化和破乳的應(yīng)用農(nóng)藥生產(chǎn)、金屬加工、瀝青乳化食品、化妝品原油開采2023/4/1422編輯ppt3.3潤濕作用潤濕是固體表面的一種流體被另一種流體所取代的過程接觸角的示意圖：2023/4/1423編輯ppt（1）粘濕3.3.1潤濕過程粘附功(workofadhesion)2023/4/1424編輯ppt(2)浸濕浸濕功(workofimmersion)2023/4/1425編輯ppt(3)鋪展2023/4/1426編輯ppt3.3.2表面活性劑的潤濕作用這種借助表面活性劑來潤濕物體的作用叫潤濕作用1在固體表面發(fā)生定向吸附2提高液體的濕潤能力2023/4/1427編輯ppt3.3.3潤濕劑這種能使液體濕潤或能加速固體表面濕潤的表面活性劑叫做濕潤劑位于分子中間時(shí)濕潤性能比較強(qiáng)位于分子末端時(shí)去污能力比較強(qiáng)親油基有分支結(jié)構(gòu)的濕潤性和滲透性的較好去污能力較差親水基位置1分子結(jié)構(gòu)2性質(zhì)陰離子型分子量小的的濕潤性和滲透性的較好分子量大的洗滌、分散、乳化能力較好分子量非離子型2023/4/1428編輯ppt3.3.4表面活性劑在潤濕方面的應(yīng)用1礦物的泡沫浮選2金屬的防銹、緩蝕3織物的防水、防油處理4農(nóng)藥中的應(yīng)用2023/4/1429編輯ppt3.4起泡和消泡作用

打開啤灑、香檳瓶即有大量泡沫出現(xiàn)等，液體泡沫。

人們通常所說的泡沫多指面包、蛋糕等彈性大的物質(zhì)以及泡沫塑料、餅干等為固體泡沫。液體泡沫也是本節(jié)要討論的主要內(nèi)容。2023/4/1430編輯ppt“泡”就是由液體薄膜包圍著氣體。3.4.1泡沫的形成及其穩(wěn)定性“泡沫”是氣體分散于液體中的分散體系。2023/4/1431編輯ppt1表面張力泡沫的穩(wěn)定性與那些條件相關(guān)呢？2界面膜的性質(zhì)3表面張力的修復(fù)作用4表面電荷5泡內(nèi)氣體的擴(kuò)散2023/4/1432編輯ppt3.4.2表面活性劑的起泡和穩(wěn)定作用1表面活性劑的起泡性表面活性劑在外界作用下產(chǎn)生氣泡的難易程度加壓通氣、攪拌W外=ΔE=γA2023/4/1433編輯ppt2表面活性劑的穩(wěn)泡性穩(wěn)泡劑天然化合物高分子化合物合成表面活性劑2023/4/1434編輯ppt在肥皂水里加入一小匙的砂糖或少許的茶葉，放在陰暗處過夜后，就會發(fā)現(xiàn)這種肥皂水吹出來的泡泡顏色不但鮮艷，而且比較不容易破裂。肥皂，熱水2023/4/1435編輯ppt在制糖、制藥、微生物工程、發(fā)酵釀造工業(yè)以及減壓蒸餾、溶液濃縮和機(jī)械洗滌過程中泡沫太多，要加入適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┙档捅∧?qiáng)度，消除氣泡，防止事故。3.4.3表面活性劑的消泡作用2023/4/1436編輯ppt1表面張力2界面膜的性質(zhì)3表面張力的修復(fù)作用4表面電荷5泡內(nèi)氣體的擴(kuò)散泡沫的穩(wěn)定性與那些條件相關(guān)呢？1降低局部表面張力2破壞界面膜的彈性使其失去自動修復(fù)作用3降低膜黏度4固體顆粒2023/4/1437編輯ppt消泡劑1降低局部表面張力2破壞界面膜的彈性使其失去自動修復(fù)作用3降低膜黏度4固體顆粒1天然油脂、礦物油2固體顆粒3合成表面活性劑2023/4/1438編輯ppt3.4.4起泡和消泡的應(yīng)用3.4.4.1起泡作用在滅火中的應(yīng)用燃燒的條件：溫度氧氣如何滅火呢？2023/4/1439編輯ppt

核心內(nèi)容

鉆井液的流變性能

鉆井液處理劑

鉆井液的造壁性

鉆井液體系3.4.4.2起泡作用在原油開采中的應(yīng)用鉆井液2023/4/1440編輯ppt鉆井液的主要作用（簡圖）攜帶、懸浮巖屑控制壓力形成泥餅破巖、清巖保護(hù)油氣層傳遞水功率2023/4/1441編輯ppt2023/4/1442編輯ppt鉆井液功用類型組成鉆井液

——

凡鉆進(jìn)中一切有助于從井眼產(chǎn)生和清除鉆屑的流體（液、氣、液+氣）。廣義完井液

——

一切與產(chǎn)層接觸的流體（各種鹽水、聚合物溶液、鉆井液、泡沫等）。狹義完井液

——

鉆開油氣層的鉆井液。2023/4/1443編輯ppt3.4.4.3消泡作用在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用3.4.4.4消泡作用在輕工業(yè)中的應(yīng)用2023/4/1444編輯ppt洗滌劑中通常要加入多種輔助成分，增加對被清洗物體的潤濕作用，又要有起泡、增白、占領(lǐng)清潔表面不被再次污染等功能。3.5洗滌和去污作用

洗滌體系是復(fù)雜的多相分散體系，潤濕、滲透、吸附、乳化、分散、增溶、解吸、起泡等等的物理的化學(xué)的過程……2023/4/1445編輯ppt加入表面活性劑后，憎水基團(tuán)朝向織物表面和吸附在污垢上，使污垢逐步脫離表面。污垢懸在水中或隨泡沫浮到水面后被去除，潔凈表面被活性劑分子占領(lǐng)。其中占主要成分的表面活性劑的去污過程可用示意圖說明：2023/4/1446編輯ppt3影響表面活性劑洗滌作用的因素1表面或表面張力2表面活性劑在界面上的吸附狀態(tài)3表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)4乳化與起泡作用5表面活性劑的增溶作用6黏附強(qiáng)度2023/4/1447編輯ppt4表面活性劑在洗滌劑中的應(yīng)用非離子型表面活性劑陰離子型表面活性劑兩性表面活性劑粉狀洗滌劑民用洗滌劑工業(yè)洗滌劑2023/4/1448編輯ppt液體洗滌劑洗發(fā)香波餐具洗滌劑輕垢液體洗滌劑重垢液體洗滌劑2023/4/1449編輯ppt第一看產(chǎn)品外觀。一般來說，假冒偽劣產(chǎn)品的外包裝比較粗糙，整體色澤較為暗淡，手感比較平，沒有立體感，有些產(chǎn)品的說明文字模糊不清，而真洗發(fā)水的包裝外觀質(zhì)地均勻，色澤鮮亮，手感錯(cuò)落有致，印刷字體清晰順暢。

第二聞產(chǎn)品香味。香味是判斷洗發(fā)水真假的重要依據(jù)。假的洗發(fā)水，香味或比較暗淡，或者根本就沒有香味，另外有些假冒產(chǎn)品由于過多的加入了香精，聞起來有刺鼻的香味。而正品洗發(fā)水香味