表面活性劑應(yīng)用基礎(chǔ)

關(guān)于表面活性劑應(yīng)用基礎(chǔ)第2頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.1概述1表面活性及表面活性劑2表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)特征與分類3表面活性劑特性4.2表面活性劑在溶液表(界)面吸附及其作用1表面活性劑在溶液表(界)面的吸附狀態(tài)2表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)飽和吸附量的影響3表面活性劑在溶液表面吸附速度4表面活性劑降低表(界)面張力的能力和效率5乳狀液及表面活性劑(乳化劑)對(duì)溶液穩(wěn)定性的影響6泡沫及表面活性劑在泡沫中的作用第3頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天2膠束結(jié)構(gòu)、形狀與大小及其影響因素3膠束的增溶作用4.4表面活性劑在固/液界面的吸附及其作用1影響表面活性劑在固/液界面吸附的因素2表面活性劑在固體表面的吸附及利用3固體表面潤(rùn)濕及表面活性劑的潤(rùn)濕作用4固體表面潤(rùn)濕及表面活性劑的潤(rùn)濕作用5固體分散及表面活性劑的分散作用4膠束作用1臨界膠束濃度4.3表面活性劑在溶液中形成膠束及其作用6表面活性劑與洗滌作用第4頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天2親水親油平衡值及其利用3相轉(zhuǎn)變溫度與乳化劑的選擇5表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)與化學(xué)穩(wěn)定性6表面活性劑的生物活性7表面活性劑在溶液中的協(xié)同效應(yīng)4.6表面活性劑的合成1通用表面活性劑合成方法概述2有機(jī)硅表面活性劑的合成4表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)域生物降解性1表面活性劑的溶解性及對(duì)應(yīng)用的影響4.5表面活性劑的其他性質(zhì)及其應(yīng)用意義3生物表面活性劑4其他值得發(fā)展的表面活性劑第5頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天

冰淇淋是我們最喜愛(ài)的食物；有了化妝品我們的生活也變得如此美好。若沒(méi)有表面活性劑，這兩樣?xùn)|西都不會(huì)有。這真是太可悲了。但是，如果真的沒(méi)有了表面活性劑，也不會(huì)有人為沒(méi)有冰淇淋和洗滌劑而哭泣。因?yàn)闆](méi)有表面活性劑，人也沒(méi)有了?！?guó)著名界面化學(xué)家Ckint第6頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天表面活性劑作為多種工業(yè)品的主要添加劑和原料，應(yīng)用于日常生活，工農(nóng)業(yè)及高新技術(shù)領(lǐng)域。因此近年來(lái)，我國(guó)表面活性劑工業(yè)得到迅速發(fā)展，產(chǎn)量不斷擴(kuò)大，品種不斷增多。據(jù)統(tǒng)計(jì)全國(guó)合成洗滌用品產(chǎn)量：1980年為39.32×104t，1989年增加到146.5×104t，十年間增加了3.73倍，到1996年又猛增到441.36×104t，比1989年又增加了3倍。這一方面是由于表面活性劑在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，更重要的是由于日常生活中家用洗滌用品需求量與日俱增。表面活性劑概述第7頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天問(wèn)題：水在荷葉表面為何呈滴狀？第8頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天表面張力實(shí)驗(yàn)如果在金屬線框中間系一線圈，一起浸入肥皂液中，然后取出，上面形成一液膜。(a)由于以線圈為邊界的兩邊表面張力大小相等方向相反，所以線圈成任意形狀可在液膜上移動(dòng)，見(jiàn)(a)圖。(b)如果刺破線圈中央的液膜，線圈內(nèi)側(cè)張力消失，外側(cè)表面張力立即將線圈繃成一個(gè)圓形，見(jiàn)(b)圖，清楚的顯示出表面張力的在。第9頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.表面張力

在兩相(特別是氣-液)界面上，處處存在著一種張力，它垂直于表面的邊界，指向液體方向并與表面相切。把作用于單位邊界線上的這種力稱為表面張力，用g或s表示，單位是N·m-1。第10頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天界面－物質(zhì)相與相的分界面表面－當(dāng)組成界面的兩相中有一相為氣相時(shí)的分界面表面活性劑的功能改變液體的表面的性質(zhì)改變液－液界面的性質(zhì)改變液－固界面的性質(zhì)界面和表面第11頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天

表面活性劑是一類具有雙親性結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物。從廣義上講，能使體系表面張力降低的溶質(zhì)均可稱為表面活性物質(zhì)；但習(xí)慣上只將顯著降低表面張力的這類化合物稱為表面活性劑。表面活性劑的定義第12頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天雙親媒性溶解度界面吸附界面定性生成膠束CMC多功能性表面活性劑的特點(diǎn)第13頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天表面活性劑的重要作用表面活性劑的用途極廣，主要有五個(gè)方面：1.潤(rùn)濕作用

2.起泡作用

4.增溶作用

3.乳化作用5.洗滌作用

第14頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天第15頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天第16頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天第17頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天第18頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天第19頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天第20頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天眼影第21頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天第22頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天指甲油第23頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天香水第24頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天不同聚集狀態(tài)，即不同相的物質(zhì)相互接觸，形成相與相的分界面，我們稱之為“界面”。按照氣相、液相、固相兩兩組合形式的不同，界面可分為五種類型：液/氣、液/液、液/固、固/氣、固/固

由于人眼通?？床灰?jiàn)氣相，所以，常把液/氣、固/氣的界面稱做表面。第25頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天氣-固界面液-液界面第26頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天液-固界面固-固界面第27頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天氣-液界面第28頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天通常把沿著與表面相切的方向，垂直作用于液體表面上任一單位長(zhǎng)度的表面緊縮力，簡(jiǎn)稱為表面張力。液體的表面張力是液體的基本物理性質(zhì)之一，它的許多特性都與表面張力有關(guān)。把能使溶劑的表面張力降低的性質(zhì)稱為表面活性；而把具有表面活性，加入很少量即能顯著降低溶劑（一般為水）的表面張力，改變體系界面狀態(tài)的物質(zhì)稱為表面活性劑。第29頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天第30頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.1概述1表面活性及表面活性劑第31頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.1概述1表面活性及表面活性劑定義：當(dāng)取少量物質(zhì)溶于水中后，就能引起水溶液表面張力（或液/液界面張力）顯著降低，這種物質(zhì)即為表面活性劑（SAA）。工業(yè)味精從廣義上講，能使體系表面張力降低的溶質(zhì)均可稱為表面活性物質(zhì)；但習(xí)慣上只將顯著降低表面張力的這類化合物稱為表面活性劑。第32頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.1概述2表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)特征與分類表面活性劑分子疏水基團(tuán)親水基團(tuán)非極性烴鏈（疏水）極性基團(tuán)（親水）第33頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天結(jié)構(gòu)特點(diǎn)—雙親性非極性基團(tuán)。表面活性劑由結(jié)構(gòu)上不對(duì)稱的兩部分組成，為雙親化合物。親水基:親油基:極性基團(tuán)。常見(jiàn)的親水基有羧基、磺酸基、醚基和羥基等。一般為長(zhǎng)鏈烴基。易溶于水，具有親水性質(zhì)。易溶于油，具有親油性質(zhì)。(憎水基)第34頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天親水基親油基第35頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天第36頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天1消毒殺菌2腈綸勻染劑3抗靜電劑4礦物浮選劑5相轉(zhuǎn)移催化劑織物柔軟劑分散劑食品加工印染金屬加工電鍍采礦采油第37頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天磷脂的內(nèi)鹽部分具有親水性，脂肪酸長(zhǎng)鏈烴基部分具有疏水性，因此磷脂是天然的表面活性劑，它在生物體內(nèi)能使油脂乳化，有助于油脂的運(yùn)輸、消化和吸收。第38頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天生物膜的化學(xué)組成（脂、蛋白質(zhì)和糖）生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型第39頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天陰離子表面活性劑RCOONa

羧酸鹽R-OSO3Na

硫酸酯鹽R-SO3Na

磺酸鹽R-OPO3Na2

磷酸酯鹽1.離子型2.非離子型陽(yáng)離子型陰離子型兩性型表面活性劑按離子類型第40頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天陽(yáng)離子表面活性劑R-NH2·HCl

伯胺鹽

CH3|R-N-HCl

仲胺鹽|H

CH3|R-N-HCl

叔胺鹽|

CH3

CH3|R-N+-CH3Cl-

季胺鹽|CH3第41頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天兩性表面活性劑R-N+HCH2-CH2COO-H氨基酸型

CH3|R-N+-CH2COO-H

甜菜堿型|CH3第42頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天R-(C6H4)-O(C2H4O)nH

烷基酚聚氧乙烯醚非離子表面活性劑R2N-(C2H4O)nH

聚氧乙烯烷基胺R-CONH(C2H4O)nH

聚氧乙烯烷基酰胺R-COOCH2(CHOH)3H

多元醇型R-O-(CH2CH2O)nH

脂肪醇聚氧乙烯醚第43頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天

非離子型表面活性劑穩(wěn)定性高，不易受強(qiáng)電解質(zhì)無(wú)機(jī)鹽類存在的影響，也不易受酸堿的影響；與其它類型表面活性劑的相容性好；在水及有機(jī)溶劑中皆有良好的溶解性能，具有良好的乳化、潤(rùn)濕、滲透性、以及起泡、洗滌、穩(wěn)泡、抗靜電等作用，且無(wú)毒；

廣泛用作紡織業(yè)、化妝品、食品、藥物等的乳化劑、消泡劑、增稠劑，以及醫(yī)療方面的殺菌劑以及洗滌、潤(rùn)濕劑等。第44頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天有機(jī)硅表面活性劑特種表面活性劑高分子表面活性劑：天然高分子和合成高分子。藻朊酸鈉、果膠酸鈉、羥甲基纖維素、聚乙烯醇等有機(jī)硼表面活性劑有機(jī)氟表面活性劑生物表面活性劑利用微生物在一定條件下，將某種物質(zhì)轉(zhuǎn)化為具表面活性劑特征的代謝物。如，海藻糖脂、鼠李糖、磷脂糖等。第45頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.1概述3表面活性劑特性第46頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天膠束的形成

兩親分子溶解在水中達(dá)一定濃度時(shí)，其非極性部分會(huì)互相吸引，從而使得分子自發(fā)形成有序的聚集體，使憎水基向里、親水基向外，減小了憎水基與水分子的接觸，使體系能量下降，這種多分子有序聚集體稱為膠束。膠束第47頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天表面活性劑分子在溶液表面吸附狀態(tài)的示意圖

(a)

濃度極稀時(shí)的狀態(tài)

(b)

中等濃度時(shí)的狀態(tài)

(c)

吸附近于飽和時(shí)的狀態(tài)4.2表面活性劑在溶液表(界)面吸附及其作用1表面活性劑在溶液表(界)面的吸附狀態(tài)第48頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.2表面活性劑在溶液表(界)面吸附及其作用2表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)飽和吸附量的影響第49頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.2表面活性劑在溶液表(界)面吸附及其作用3表面活性劑在溶液表面吸附速度第50頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.2表面活性劑在溶液表(界)面吸附及其作用4表面活性劑降低表(界)面張力的能力和效率好的SAA應(yīng)該是在稀濃度時(shí)即達(dá)到飽和吸附狀態(tài)，達(dá)到最低的表面張力。

表面活性劑表面張力降低的能力就是指SAA降低表面張力所能達(dá)到的最低值。

表面活性劑降低表面張力的效率即指降低溶液表面張力至一定值時(shí)所需表面活性劑的濃度作為表面張力降低效率的量度。表面張力降低至一定值所需SAA濃度越低，效率越高。第51頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.2表面活性劑在溶液表(界)面吸附及其作用5乳狀液及表面活性劑(乳化劑)對(duì)溶液穩(wěn)定性的影響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(guò)程稱為乳化。第52頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天乳化現(xiàn)象油水乳化劑乳化液油水第53頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天分散作用：一種固體微粒均勻的分散于另一種

液體中的現(xiàn)象。①乳化、分散作用乳化作用：使非水溶性物質(zhì)在水中呈均勻乳化或分散狀態(tài)的現(xiàn)象。乳化劑：能使一種液體(如油)分散在水中或另一種液體中的物質(zhì)。分散劑：能使一種固體微粒分散在另一種液體中的物質(zhì)。第54頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天油包水型(W/O)②油與水乳化形式水包油型(O/W)少量油分散在大量水中連續(xù)相：水分散相：油少量水分散在大量油中連續(xù)相：油分散相：水第55頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天強(qiáng)烈振蕩油水水包油型(O/W)油包水型(W/O)第56頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天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(rùn)法類型的鑒別方法：第57頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天破乳-消除乳狀液的穩(wěn)定化條件，使乳狀液發(fā)生破壞.方法:機(jī)械法、物理法和化學(xué)法?；瘜W(xué)法破乳-改變?nèi)闋钜旱念愋突蚪缑嫘再|(zhì)，使它變得不穩(wěn)定而發(fā)生破乳等。例如:蒸汽機(jī)冷凝水的O／W型乳狀液的破壞以除去油為破乳；原油的W／O型乳狀液的破壞以除去水為破乳。1.SAA與破乳第58頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天乳化劑的破乳有兩相界面存在是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系第59頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天物理法：

離心法電沉積法超聲波法過(guò)濾法化學(xué)法：主要通過(guò)改變?nèi)橐旱念愋突蚪缑嫘再|(zhì)，降低乳液的穩(wěn)定性使其破乳。破乳劑

破壞界面膜頂替作用濕潤(rùn)作用絮凝作用破壞界面膜第60頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.破乳劑原油透過(guò)巖石窄隙與水混合，又經(jīng)過(guò)噴油嘴、輸油泵的攪拌作用，形成了W/O乳液。一般含水量在10％以上。除了靜置分離外，還必須添加破乳劑，并結(jié)合高壓電場(chǎng)作用來(lái)凈化原油，使其含水量小于1％。乳化液氣液分離器破乳劑氣體加熱器沉液罐水水電場(chǎng)油罐電化學(xué)脫水工藝

油脂衍生物

磺酸鹽類

環(huán)烷酸鹽

聚環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷共聚物

烷基酚樹(shù)脂衍生物第61頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.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(kāi)采3.乳化劑選擇的基本原則a.在分散相和其界面形成緊密界面膜；b.SAA表面活性高，能從體系內(nèi)以一定速度遷移到W/O界面使界面張力降最低c.兩種類型乳化液混合物能得到更穩(wěn)定的乳狀液d.可改變?cè)魉畡┖陀H水基和設(shè)計(jì)最適用的乳化劑e.乳化劑濃度和油水相組成影響其乳化能力f.HLB值是選擇乳化劑的經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)g.PIT值選擇乳化劑是最好方法第62頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.2表面活性劑在溶液表(界)面吸附及其作用6泡沫及表面活性劑在泡沫中的作用第63頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天打開(kāi)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(shuō)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6泡沫及表面活性劑在泡沫中的作用第64頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天薩姆和自己吹出的世界最大肥皂泡（6x1.5m）第65頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天薩姆通過(guò)20年的無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)和失敗，研制出一種肥皂水秘方第66頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天第67頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天“泡”就是由液體薄膜包圍著氣體。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。第68頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天氣泡A--溶液中的氣泡氣泡B--水溶液表面的氣泡氣泡C--離開(kāi)液面的氣泡兩個(gè)氣泡之間由于向外的疏水基之間存在引力而使兩氣泡集合而成泡沫。ABC第69頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天一般地說(shuō)，當(dāng)表面張力低，膜的強(qiáng)度高時(shí)，不論是穩(wěn)定泡沫還是不穩(wěn)定泡沫，起泡力都較好。溶液的黏度對(duì)泡沫穩(wěn)定在兩方面起作用：一方面是增加泡沫液膜的強(qiáng)度；另一方面表面黏度大，膜液體不易流動(dòng)排出，延緩了液膜破裂，而增強(qiáng)了泡沫的穩(wěn)定性。第70頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天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=γA第71頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天(2)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第72頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天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(guò)夜后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這種肥皂水吹出來(lái)的泡泡顏色不但鮮艷，而且比較不容易破裂。肥皂，熱水第73頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天在制糖、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(guò)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.表面活性劑的消泡作用第74頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天1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(dòng)修復(fù)作用3降低膜黏度4固體顆粒第75頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天消泡劑1降低局部表面張力2破壞界面膜的彈性使其失去自動(dòng)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合成表面活性劑第76頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.起泡和消泡的應(yīng)用(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？第77頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天1臨界膠束濃度CMC4.3表面活性劑在溶液中形成膠束及其作用

表面活性劑在水中隨著濃度增大，表面上聚集的活性劑分子形成定向排列的緊密單分子層，多余的分子在體相內(nèi)部也三三兩兩的以憎水基互相靠攏，聚集在一起形成膠束，這開(kāi)始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度。

a極稀溶液

b稀溶液cCMC的溶液

d大于CMC的溶液第78頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天（a）是極稀溶液，界面上沒(méi)聚集很多的表面活性劑，空氣和水直接接觸，水的表面張力下降不多，接近于純水的狀態(tài)。第79頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天b）濃度相對(duì)升高，很快地聚集到水表面上，即表面吸附量大為增加、空氣和水的接觸相對(duì)減少，水表面張力下降第80頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天（c）表面活性劑濃度逐漸升高，表面活性劑毫無(wú)間隙地密集于液面上，形成了單分子吸附膜。空氣與水處于完全隔離狀態(tài)，表面吸附達(dá)飽和。在溶液內(nèi)部，增加表面活性劑,先是三三兩兩以疏水基互相靠攏，形成球形膠束的最初形式。水表面張力急劇下降。第81頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.3表面活性劑在溶液中形成膠束及其作用2膠束結(jié)構(gòu)、形狀與大小及其影響因素膠束結(jié)構(gòu)示意圖第82頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天單體二（三）聚體膠團(tuán)棒狀膠團(tuán)棒狀膠團(tuán)的六角團(tuán)H2O層狀膠團(tuán)1.0-3.5nmH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O水柱的六角堆積H2O微乳狀液表面活性劑結(jié)晶油醇膠束結(jié)構(gòu)的變化形態(tài)濃度>CMC，形成膠束，大?。?～100nm第83頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天球形膠束第84頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天棒狀膠束第85頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天層狀膠束第86頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天臨界膠束濃度(criticalmicelleconcentration)臨界膠束濃度簡(jiǎn)稱CMC表面活性劑在溶液中開(kāi)始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度。

在CMC附近，表面活性劑溶液的許多性質(zhì)都會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，如表面張力、電導(dǎo)率、去污能力等。第87頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天可以利用測(cè)定表面張力，電導(dǎo)率等方法達(dá)到測(cè)定臨界膠束濃度目的;表面活性劑水溶液其濃度只有稍高于其CMC值時(shí)，才能充分顯示其作用。第88頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天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。定義和特點(diǎn)

沒(méi)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(méi)有明顯改變。4.3表面活性劑在溶液中形成膠束及其作用3膠束的增溶作用第89頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天在臨界膠束濃度以上的表面活性劑溶液中加入少量不溶于水的有機(jī)物質(zhì)時(shí)，可得到透明水溶液，這種現(xiàn)象稱為增溶。此有機(jī)物質(zhì)叫被增溶物質(zhì)。（1）增溶（2）原因不溶于水的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)入膠束內(nèi)部，呈現(xiàn)熱力學(xué)上各向同性溶液的緣故。C>CMC第90頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天（3）增溶量在一定濃度表面活性劑溶液中，所溶解的被增溶物質(zhì)的飽和濃度稱為增溶量。隨著濃度的增加，增溶量一般呈線性增大，而且斜率越大，增溶能力越強(qiáng)。第91頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.4表面活性劑在固/液界面的吸附及其作用1影響表面活性劑在固/液界面吸附的因素固體表面性質(zhì)與表面活性的影響、SAA化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響、溫度對(duì)SAA的吸附影響、溶液pH值的影響第92頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.4表面活性劑在固/液界面的吸附及其作用2表面活性劑在固體表面的吸附及利用第93頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天接觸角的示意圖：4.4表面活性劑在固/液界面的吸附及其作用3固體表面潤(rùn)濕及表面活性劑的潤(rùn)濕作用第94頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天第95頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天第96頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天Young方程（楊氏方程）:lsgANM

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l-g接觸角θ越小，潤(rùn)濕和滲透作用越好；θ>90不潤(rùn)濕θ<90潤(rùn)濕θ=0鋪展第97頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天這種借助表面活性劑來(lái)潤(rùn)濕物體的作用叫潤(rùn)濕作用。在固體表面發(fā)生定向吸附第98頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天這種能使液體濕潤(rùn)或能加速固體表面濕潤(rùn)的表面活性劑叫做濕潤(rùn)劑。潤(rùn)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)用第99頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.4表面活性劑在固/液界面的吸附及其作用4固體分散及表面活性劑的分散作用第100頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.4表面活性劑在固/液界面的吸附及其作用5表面活性劑與洗滌作用第101頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天2親水親油平衡值及其利用3相轉(zhuǎn)變溫度與乳化劑的選擇5表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)與化學(xué)穩(wěn)定性6表面活性劑的生物活性7表面活性劑在溶液中的協(xié)同效應(yīng)4表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)域生物降解性1表面活性劑的溶解性及對(duì)應(yīng)用的影響4.5表面活性劑的其他性質(zhì)及其應(yīng)用意義第102頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天表面活性劑都是兩親分子，由于親水和親油基團(tuán)的不同，很難用相同的單位來(lái)衡量，所以1949年，Griffin提出了用一個(gè)相對(duì)的值即HLB值來(lái)表示表面活性劑的親水性和親油性的相對(duì)大小。規(guī)定：石蠟無(wú)親水基，所以HLB=0；油酸的HLB值為1； 聚乙二醇，全部是親水基，HLB=20；十二烷基硫酸鈉為40。

其余非離子型表面活性劑的HLB值介于1～20之間；離子型的表面活性劑的HLB值在1～40之間。表面活性劑的親水親油平衡(HLB)一、HLB值的概念第103頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天第104頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天陰、陽(yáng)離子型表面活性劑的HLB值在1～40之間，非離子型表面活性劑的HLB值在1—20之間．見(jiàn)表012040HLB值石蠟油酸油酸鉀十二烷基硫酸鈉

HLB值獲得方法有實(shí)驗(yàn)法和計(jì)算法兩種，后者較為方便。HLB值沒(méi)有絕對(duì)值，它是相對(duì)于某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)所得的值。第105頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、HLB值的計(jì)算1.估算法表活劑在水中的形狀HLB值范圍表活劑在水中的形狀HLB值范圍不分散分散不好強(qiáng)烈攪拌后可得乳狀分散體1~33~66~8穩(wěn)定的乳狀分散體半透明至透明分散體透明溶液（完全溶解）8~1010~1313以上主要用途HLB值范圍主要用途HLB值范圍消泡劑W/O型乳化劑O/W型乳化劑1~33~68~18潤(rùn)濕劑洗滌劑增溶劑12~1513~1515~18HLB值的估計(jì)范圍不同用途表面活性劑的HLB值范圍第106頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.基團(tuán)數(shù)法親水基基數(shù)親由基基數(shù)—SO4Na—COOK—COONa—SO3Na—N（叔胺）酯（失水山梨醇環(huán)）酯（自由）—COOH—OH（自由）—O——OH（失水山梨醇環(huán)）—(—(CH2CH2O—)—38.721.119.111.09.46.82.42.11.91.30.50.33—CH——CH2——CH3—CH——CF2——CF3苯環(huán)—CH2CH2CH2O—-0.475-0.475-0.475-0.475-0.870-0.870-1.662-0.15-0.15-0.15第107頁(yè),共116頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.質(zhì)量分?jǐn)?shù)法HLB值=親水基質(zhì)量親水基質(zhì)量+憎水基質(zhì)量×20=親水基質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）×20=E×20注意：只適合與有聚氧乙烯基的非離子表面活性劑。[例]計(jì)算聚氧乙烯（10）壬基酚醚（即OP-10）的HLB值。第108頁(yè),共116頁(yè)，2024年2