表面活性剂复习题.doc

1，如何理解表面活性剂？（1） 性能上：表面活性剂在加入量很少时即能明显降低溶剂（通常为水）的表面张力，能够产生润湿，乳化，起泡，增溶，分散，抗静电，柔软，聚沉，破乳，消泡等一系列作用（2） 结构上：表面活性剂在结构上至少含有亲水基，连接基，亲油基，构型上：相同含量的元素，构型不同，表面活性剂性能不同（3） 表面活性剂在溶液中存在状态：1）吸附现象：表面活性剂分子在稀溶液中，从体相内移动到界面，并在界面做定向排列，2）胶束现象，界面吸附和胶束的形成使的表面活性剂分子从无序变成有序状态，随着胶束的增多，溶液黏度增大，增溶，乳化，分散等能力增大2，总结磺酸盐型阴离子表面活性剂的结构与性质的关系1，烷基苯磺酸盐1，直链烷基磺酸钠，烷基取代基的碳原子数越少，烷基链越短，疏水性越差，易溶于水中，krafft点越高，2，表面张力：烷基中带有支链的表面活性剂的表面张力普遍较低A：在相同浓度下，R直链烷基，14n最低，12n其次，2位带分支链，12v最低，14v其次，同时12个c时，12v最低，12tetra，其次12n14n16n18n）4，起泡性：相同浓度下，14n12n10n16n9n6n18n5，沉净力：随着直链烷基中碳原子数增多，洗净力逐渐提高，在各种不同异构体的12个C中，12n洗净力最高2，烯烃磺酸盐1，溶解性：疏水基碳链越长，溶解度越低，含12个碳的最高，18个碳的最低2，表面张力：当含有1518个C时，r较低，相同C时，烯烃磺酸盐最高3，去污力：在C12,明显提高，在1518内较高，18时呈下降，直链烷烃苯基磺酸盐，含1014个C时去污能力较高4，起泡力：含1416个C的烯烃磺酸盐有较好的起泡力5，生物降解性：烯烃磺酸盐的生物降解性较高6，毒性：烯烃磺酸盐的毒性比直链的低，刺激性较小3，总结阳离子型表面活性剂的分类，性质，特点及主要应用答：分类：胺盐型、季铵盐型、杂环型、鎓盐型特性：性质：（1）溶解性 一般具有较好的水溶性，a，但随烷基碳链长度的增加，水溶性呈下降趋势，b，铵盐型比阴离子型水溶性弱一些，c，季铵盐分子中，单长链：CH2个数增加，溶于酸性溶剂 双长链：不溶于水，但溶于非极性溶剂（2） Krafft温度点 Krafft点越高，溶解性越差，3)表面活性 随着烷基碳链长度的增加，表面张力下降，且在一定范围内，表面张力随表面活性剂的浓度升高而降低，降到一定数值后又随浓度的升高而增加4)临界胶束浓度 随着 烷基碳链的增长，cmc降低，与阴离子更易聚集形成胶束，特点：在水溶液中呈现正电性，能形成携带正电荷的表面活性离子阳离子表面活性剂应用：用作消毒杀菌剂、腈纶匀染剂、抗静电剂、矿物浮选剂、相转移催化剂和织物柔软剂4，简述影响氧化反应的主要因素和规律影响因素1，原料的影响：a，环氧化物的影响，环氧乙烷最快 ，R越长，反应速率越低 ，b，含活泼氢原料的影响：给出氢原子的能力越弱，反应活性越高，1，碳链长度增加，醇的活性降低，反应速率减慢，2，按羟基位置不同反应速率为伯醇仲醇叔醇，3，在酚类反应物中，取代基的影响按下顺序递减CH3OCH3HBrNO22,催化剂的影响：a，酸性比碱性催化时反应效率快80100倍，b，碱性强弱会影响速率，即碱性越强，催化剂反应速率越快，不同的碱性催化剂催化下的反应速率为：KOHCH3ONaC2H5ONaNaOHK2CO3Na2CO3, 3,一般情况下催化剂浓度增高，反应速率加快。且随浓度增高，在低浓度时反应速率的增加高于高浓度，4，采用不同催化剂会影响产物的组成，即环氧乙烷加成数或聚合度n的分布3，温度的影响：一般随温度的升高，反应速率加快，但这一变化规律并不是呈线性关系，而是在不同的温度范围内反应速率随温度升高而加快的幅度不同4，压力的影响：随着反应体积压力的升高，反应速率加快5，总结聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂的性质特点及主要应用1，HLB值：表示表面活性剂亲水性与亲油性的强弱，HLB值越高，亲水性越强，一般HLB值在020之间2，浊点：当温度升高到一定程度时，表面活性剂就会从溶液中折出，使原来透明的溶液变混浊，就称这时的温度为浊点。浊点表示非离子表面活性剂亲水性的高低，浊点愈高，表面活性剂越不易自水中折出，亲水性越好，疏水剂种类不同，浊点不同，亲油性越大，浊点越低，同类型亲油基中，疏水基愈长，碳链愈长，浊点越低3，cmc：a，随着疏水基碳链长度的增加，表面活性剂的亲水性下降，cmc降低，b，随着聚氧乙烯聚合度的增加，表面活性剂的亲水性增强，cmc提高4，表面张力：a，疏水基官能团：种类不同，表面张力不同，b，亲水基的影响：随聚氧乙烯链长度的增加，表面张力升高，c，温度的影响：随温度升高，表面张力下降5，润湿性：a，随C增加，使沙带下沉所需表面活性剂的含量增高，即润湿性降低，b，疏水基相同时，EO加成数越多，亲水性越强，润湿力越差6，起泡性和洗涤性;随EO加成数不同，而发生变化，并出现最高值7，生物降解性和毒性：非离子表面活性剂不带电荷，不会与蛋白质结合，对皮肤刺激小，毒性较低，生物降解性一般从直链烷基为好，烷基酚类则较差，此外EO加成数越多，生物降解性越差主要应用：纺织，助剂，洗涤剂，化妆品工业的洗涤活化剂6 碳氟表面活性剂的特点，性质及应用？答：高分子表面活性剂有两种结构类型，一是主链为亲油基、侧链为亲水基的高分子长链，另一种是主链含亲水基、侧链为亲油基的高分子化合物。这两种高分子表面活性剂有共同特点，即，其分子在水溶液中呈紧密的螺旋状，直径比相同相对分子质量的普通聚电解质小得多性质：（1）.具有良好的化学稳定性和热稳定性 （2）.具有高熔点、高Krafft点，在溶剂中溶解度较低 （3）具有较强的表面活性 （4）具有较低的cmc （5）配伍性好，容易产生加和增效作用应用：在高效灭火剂、电镀、织物整理、高聚物添加剂、感光剂添加材料及医疗材料、杀虫剂配方、石油开采中都有较大的应用7，简述高分子表面活性剂的合成性质特点及应用1，表面活性较弱，表面张力不易恒定2，具有较好的乳化能力，可用作稳泡剂，起泡力较低3，不具备在水溶液中形成胶束的性质4，具有较好的分散性、凝聚性和增溶性5，能够用作增稠剂6，渗透性较差，去污力较低，毒性较小应用：水溶性蛋白质，树胶等保护性胶体，合成许多高分子物质,如：聚丙烯酸盐及部分水解的聚丙烯酰胺等一般多作乳化剂，分散剂7，简述液体的表面张力及其测试方法表面张力：从力的角度：作用于表面单位长度边缘上的力，从能量的角度：单位表面的表面自由能测试方法：1，滴重法：自一毛细管滴头滴下液体时，液滴的大小与液体的表面张力有关，即表面张力越大，滴下的液滴也越大 w=2 2,毛细管上升法，原理，当，毛细管插入液体时，管中的液面会上升或下降一定高度h，测定h，来计算表面张力3，环法，把一圆环平置于液面上，测量将环拉离液面所需的最大力，由此来计算4，吊片法，将一个薄片如铂金片悬于液面之上，使其刚好与液面接触，为维持此位置就必须施加向上的拉力p，此力与表面张力大小相同，方向相反5，最大气泡压力法：将以毛细管端与液面接触，然后在管内逐渐加压，直至一最大值时，管端突然吹出气泡后压力降低，这个最大值是刚好客服毛细压力的最大压力，由测得的最大压力即为计算液体的表面张力，若毛细管足够小6，滴外形法，利用液滴或气泡的形状与表面张力存在一定的关系的特点，测定平衡表面张力及表面张力随时间变化的关系8，小结液体表面张力与分子结构间的关系，规律1，极性物质的r非极性物质r ，2，结构相似的分子量增加，r增加，3，含有环或者不饱和键的r饱和碳氢氧化物，4，一般有机物r，20-50mN/m, 5,r水是常见液体中最高的，r水为72mN/m， 6，熔盐及液体金属r最高，Hg：486.520，Fe：1880.1350， He：0.356K9，如何理解表面活性剂的亲水性，疏水性，HLB值答：表面活性剂的亲水性是由亲水，亲油基团相互作用，共同决定的性质，用亲水亲油平衡值HLB来表示表面活性剂的亲水性HLB值的确定：当亲水基相同时，亲油基的链越长，即碳氢链的碳原子数越多，表面活性剂的亲油性越大，因此亲油基的亲油性可以用亲油基的质量表示，但聚氧乙烯型非离子型表面活性剂的亲水性为不同长度的聚氧乙烯链 ,亲油基相同时，分子量越大，聚氧乙烯链越长，亲水性越强E代表合成表面活性剂时加入的环氧乙烷的质量分数HLB值实际含义：HLB值代表亲水基和亲油基的平衡值，用来衡量亲水与亲油能力的强弱，实际上主要表征了表面活性剂的亲水性，HLB值越高，亲水性越强，HLB值越低，亲水性越弱亲油基团的影响表面活性剂的两个重要性质：降低表面张力和胶束的生成均是由于亲油基的流水作用产生的亲油基的流水性大小顺序：氟代烃基硅氧烃基脂肪族烷基环氧烃基脂肪族烯烃脂肪基芳香烯烃芳香烯烃含弱亲水基的烯烃亲油基种类不同，表面活性剂的疏水性不同亲水基团的影响阴离子型表面活性剂的亲水基团：主要有磺酸基 硫酸基 羧酸基 和磷酸基 等；阳离子型表面活性剂的亲水基团主要是季铵阳离子（氮 翁离子 ），非离子表面活性剂则是主要是醚键 和羟基亲水性一般随烷基碳链长度的增加，亲油性越强，溶解度降低，cmc降低，而krafft点升高，表面活性剂的表面张力逐渐下降10,简述增溶作用的方式及主要影响规律1，增溶作用的方式：a，非极性分子在胶束内核的增溶，b，表面活性剂分子间的增溶，3，胶束表面的吸附增溶，d，聚氧乙烯链间的增溶2，主要影响因素：a，表面活性剂的化学结构:具有相同的亲油基的表面活性剂，非离子型阳离子型阴离子型；胶束越大，对于增溶到胶束内部的物质增溶量越大；亲油基部分带有分支结构的表面活性剂增溶作用较直链的小；带有不饱和结构的表面活性剂，或在活性剂分子上引入第二极性基团时，对烃类的增溶作用减小，而对长链极性物增溶作用增加b:被增溶的化学结构：脂肪烃与烷基芳烃被增溶的程度随其链长的增加而减小，随不饱和度及环化程度的增加而增大，带支链的饱和化合物与相应的直链异构体增溶量大致相同，烃类的分子越大，增溶程度越小 ，c：温度影响：多数情况下，温度升高，增溶作用加大，d，添加无机电解质的影响：在离子型表面活性剂中添加少量无机电解质，可增加烃类化合物的增溶程度，但却使极性有机物的增溶程度减少，e：有机物添加的影响：向表面活性剂溶液中添加烃类等非极性化合物，会提高极性有机物的增溶程度增溶量增加11，论述表面活性剂的分散作用及常用分散剂，絮凝剂作用及常用絮凝剂表面活性剂对固体微粒的分散作用分散：将固体以微小粒子形式分布于分散介质中，形成具有相对稳定性体系的过程固体微粒在液体介质中的分散过程一般分为三个阶段1) 固体粒子的润湿：润湿是固体粒子分散最基本的条件，若要把团体粒子均匀地分散在介质中，首先必须使每个固体微粒或粒子团能被介质充分地润湿2) 粒子团的分散和碎裂：粒子团分散和碎裂实际是将粒子团内部的固固界面分离，在粒子团的形成过程中往往存在缝隙，另外粒子晶体由于应力作用也会造成微缝隙，粒子团的破裂就发生在这些地方3) 分散体的稳定：固体微粒在外力作用下分散于液体介质中，得到的是一个均匀的分散体系，但分散体系是否稳定，则要看分散的固体微粒，能否重新聚集成聚集体表面活性剂在固体微粒表面的吸附能够增加防止微粒重新聚集的能降，降低了粒子聚集的倾向，提高了分散体系的稳定性常用分散剂：阴离子表面活性剂，非离子型表面活性剂和有机胺类阳离子表面活性剂，高分子表面活性剂表面活性剂的絮凝作用分散相粒子以任意方式或受任何因素的作用结合在一起，形成有结构或无特定结构的基团的作用称为聚集作用，形成的这些基团称为聚集体，聚集体的形式称为聚沉或絮凝分散体系中固体微粒的絮凝包括两个过程：被分散粒子的去稳定作用（导致粒子间的排斥作用减弱）和去稳定粒子的相互聚集絮凝作用的特点:絮凝剂用量少，体积增大的速度快，形成絮凝体的速度快，絮凝效果好为达到良好的絮凝效果，絮凝剂分子应具备以下特点a，能够溶解在固体微粒的分散介质中，b，在高分子的链节上应具有能与固液粒子间产生桥连的吸附基团 ，c，絮凝剂大分子应具有 线形结构，并有适用于分子伸展的条件 ，d，分子链应有一定的长度，使其能将一部分吸附于颗粒上，而另一部分则伸进溶液中，以便吸附另外的颗粒，产生桥连作用 ，e，固体悬浮体中的固体微粒表面必须具有可供高分子絮凝剂架桥的部位常用絮凝剂：丙烯酰胺共聚物型阳离子絮凝剂和聚乙烯醇，聚乙烯基甲基醚型非离子表面活性剂等1，如何理解表面活性剂？（4） 性能上：表面活性剂在加入量很少时即能明显降低溶剂（通常为水）的表面张力，能够产生润湿，乳化，起泡，增溶，分散，抗静电，柔软，聚沉，破乳，消泡等一系列作用（5） 结构上：表面活性剂在结构上至少含有亲水基，连接基，亲油基，构型上：相同含量的元素，构型不同，表面活性剂性能不同（6） 表面活性剂在溶液中存在状态：1）吸附现象：表面活性剂分子在稀溶液中，从体相内移动到界面，并在界面做定向排列，2）胶束现象，界面吸附和胶束的形成使的表面活性剂分子从无序变成有序状态，随着胶束的增多，溶液黏度增大，增溶，乳化，分散等能力增大2，总结磺酸盐型阴离子表面活性剂的结构与性质的关系1，烷基苯磺酸盐1，直链烷基磺酸钠，烷基取代基的碳原子数越少，烷基链越短，疏水性越差，易溶于水中，krafft点越高，2，表面张力：烷基中带有支链的表面活性剂的表面张力普遍较低A：在相同浓度下，R直链烷基，14n最低，12n其次，2位带分支链，12v最低，14v其次，同时12个c时，12v最低，12tetra，其次12n14n16n18n）4，起泡性：相同浓度下，14n12n10n16n9n6n18n5，沉净力：随着直链烷基中碳原子数增多，洗净力逐渐提高，在各种不同异构体的12个C中，12n洗净力最高2，烯烃磺酸盐1，溶解性：疏水基碳链越长，溶解度越低，含12个碳的最高，18个碳的最低2，表面张力：当含有1518个C时，r较低，相同C时，烯烃磺酸盐最高3，去污力：在C12,明显提高，在1518内较高，18时呈下降，直链烷烃苯基磺酸盐，含1014个C时去污能力较高4，起泡力：含1416个C的烯烃磺酸盐有较好的起泡力5，生物降解性：烯烃磺酸盐的生物降解性较高6，毒性：烯烃磺酸盐的毒性比直链的低，刺激性较小3，总结阳离子型表面活性剂的分类，性质，特点及主要应用答：分类：胺盐型、季铵盐型、杂环型、鎓盐型特性：性质：（1）溶解性 一般具有较好的水溶性，a，但随烷基碳链长度的增加，水溶性呈下降趋势，b，铵盐型比阴离子型水溶性弱一些，c，季铵盐分子中，单长链：CH2个数增加，溶于酸性溶剂 双长链：不溶于水，但溶于非极性溶剂（3） Krafft温度点 Krafft点越高，溶解性越差，3)表面活性 随着烷基碳链长度的增加，表面张力下降，且在一定范围内，表面张力随表面活性剂的浓度升高而降低，降到一定数值后又随浓度的升高而增加4)临界胶束浓度 随着 烷基碳链的增长，cmc降低，与阴离子更易聚集形成胶束，特点：在水溶液中呈现正电性，能形成携带正电荷的表面活性离子阳离子表面活性剂应用：用作消毒杀菌剂、腈纶匀染剂、抗静电剂、矿物浮选剂、相转移催化剂和织物柔软剂4，简述影响氧化反应的主要因素和规律影响因素1，原料的影响：a，环氧化物的影响，环氧乙烷最快 ，R越长，反应速率越低 ，b，含活泼氢原料的影响：给出氢原子的能力越弱，反应活性越高，1，碳链长度增加，醇的活性降低，反应速率减慢，2，按羟基位置不同反应速率为伯醇仲醇叔醇，3，在酚类反应物中，取代基的影响按下顺序递减CH3OCH3HBrNO22,催化剂的影响：a，酸性比碱性催化时反应效率快80100倍，b，碱性强弱会影响速率，即碱性越强，催化剂反应速率越快，不同的碱性催化剂催化下的反应速率为：KOHCH3ONaC2H5ONaNaOHK2CO3Na2CO3, 3,一般情况下催化剂浓度增高，反应速率加快。且随浓度增高，在低浓度时反应速率的增加高于高浓度，4，采用不同催化剂会影响产物的组成，即环氧乙烷加成数或聚合度n的分布3，温度的影响：一般随温度的升高，反应速率加快，但这一变化规律并不是呈线性关系，而是在不同的温度范围内反应速率随温度升高而加快的幅度不同4，压力的影响：随着反应体积压力的升高，反应速率加快5，总结聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂的性质特点及主要应用1，HLB值：表示表面活性剂亲水性与亲油性的强弱，HLB值越高，亲水性越强，一般HLB值在020之间2，浊点：当温度升高到一定程度时，表面活性剂就会从溶液中折出，使原来透明的溶液变混浊，就称这时的温度为浊点。浊点表示非离子表面活性剂亲水性的高低，浊点愈高，表面活性剂越不易自水中折出，亲水性越好，疏水剂种类不同，浊点不同，亲油性越大，浊点越低，同类型亲油基中，疏水基愈长，碳链愈长，浊点越低3，cmc：a，随着疏水基碳链长度的增加，表面活性剂的亲水性下降，cmc降低，b，随着聚氧乙烯聚合度的增加，表面活性剂的亲水性增强，cmc提高4，表面张力：a，疏水基官能团：种类不同，表面张力不同，b，亲水基的影响：随聚氧乙烯链长度的增加，表面张力升高，c，温度的影响：随温度升高，表面张力下降5，润湿性：a，随C增加，使沙带下沉所需表面活性剂的含量增高，即润湿性降低，b，疏水基相同时，EO加成数越多，亲水性越强，润湿力越差6，起泡性和洗涤性;随EO加成数不同，而发生变化，并出现最高值7，生物降解性和毒性：非离子表面活性剂不带电荷，不会与蛋白质结合，对皮肤刺激小，毒性较低，生物降解性一般从直链烷基为好，烷基酚类则较差，此外EO加成数越多，生物降解性越差主要应用：纺织，助剂，洗涤剂，化妆品工业的洗涤活化剂6 碳氟表面活性剂的特点，性质及应用？答：高分子表面活性剂有两种结构类型，一是主链为亲油基、侧链为亲水基的高分子长链，另一种是主链含亲水基、侧链为亲油基的高分子化合物。这两种高分子表面活性剂有共同特点，即，其分子在水溶液中呈紧密的螺旋状，直径比相同相对分子质量的普通聚电解质小得多性质：（1）.具有良好的化学稳定性和热稳定性 （2）.具有高熔点、高Krafft点，在溶剂中溶解度较低 （3）具有较强的表面活性 （4）具有较低的cmc （5）配伍性好，容易产生加和增效作用应用：在高效灭火剂、电镀、织物整理、高聚物添加剂、感光剂添加材料及医疗材料、杀虫剂配方、石油开采中都有较大的应用7，简述高分子表面活性剂的合成性质特点及应用1，表面活性较弱，表面张力不易恒定2，具有较好的乳化能力，可用作稳泡剂，起泡力较低3，不具备在水溶液中形成胶束的性质4，具有较好的分散性、凝聚性和增溶性5，能够用作增稠剂6，渗透性较差，去污力较低，毒性较小应用：水溶性蛋白质，树胶等保护性胶体，合成许多高分子物质,如：聚丙烯酸盐及部分水解的聚丙烯酰胺等一般多作乳化剂，分散剂7，简述液体的表面张力及其测试方法表面张力：从力的角度：作用于表面单位长度边缘上的力，从能量的角度：单位表面的表面自由能测试方法：1，滴重法：自一毛细管滴头滴下液体时，液滴的大小与液体的表面张力有关，即表面张力越大，滴下的液滴也越大 w=2 2,毛细管上升法，原理，当，毛细管插入液体时，管中的液面会上升或下降一定高度h，测定h，来计算表面张力3，环法，把一圆环平置于液面上，测量将环拉离液面所需的最大力，由此来计算4，吊片法，将一个薄片如铂金片悬于液面之上，使其刚好与液面接触，为维持此位置就必须施加向上的拉力p，此力与表面张力大小相同，方向相反5，最大气泡压力法：将以毛细管端与液面接触，然后在管内逐渐加压，直至一最大值时，管端突然吹出气泡后压力降低，这个最大值是刚好客服毛细压力的最大压力，由测得的最大压力即为计算液体的表面张力，若毛细管足够小6，滴外形法，利用液滴或气泡的形状与表面张力存在一定的关系的特点，测定平衡表面张力及表面张力随时间变化的关系8，小结液体表面张力与分子结构间的关系，规律1，极性物质的r非极性物质r ，2，结构相似的分子量增加，r增加，3，含有环或者不饱和键的r饱和碳氢氧化物，4，一般有机物r，20-50mN/m, 5,r水是常见液体中最高的，r水为72mN/m， 6，熔盐及液体金属r最高，Hg：486.520，Fe：1880.1350， He：0.356K9，如何理解表面活性剂的亲水性，疏水性，HLB值答：表面活性剂的亲水性是由亲水，亲油基团相互作用，共同决定的性质，用亲水亲油平衡值HLB来表示表面活性剂的亲水性HLB值的确定：当亲水基相同时，亲油基的链越长，即碳氢链的碳原子数越多，表面活性剂的亲油性越大，因此亲油基的亲油性可以用亲油基的质量表示，但聚氧乙烯型非离子型表面活性剂的亲水性为不同长度的聚氧乙烯链 ,亲油基相同时，分子量越大，聚氧乙烯链越长，亲水性越强E代表合成表面活性剂时加入的环氧乙烷的质量分数HLB值实际含义：HLB值代表亲水基和亲油基的平衡值，用来衡量亲水与亲油能力的强弱，实际上主要表征了表面活性剂的亲水性，HLB值越高，亲水性越强，HLB值越低，亲水性越弱亲油基团的影响表面活性剂的两个重要性质：降低表面张力和胶束的生成均是由于亲油基的流水作用产生的亲油基的流水性大小顺序：氟代烃基硅氧烃基脂肪族烷基环氧烃基脂肪族烯烃脂肪基芳香烯烃芳香烯烃含弱亲水基的烯烃亲油基种类不同，表面活性剂的疏水性不同亲水基团的影响阴离子型表面活性剂的亲水基团：主要有磺酸基 硫酸基 羧酸基 和磷酸基 等；阳离子型表面活性剂的亲水基团主要是季铵阳离子（氮 翁离子 ），非离子表面活性剂则是主要是醚键 和羟基亲水性一般随烷基碳链长度的增加，亲油性越强，溶解度降低，cmc降低，而krafft点升高，表面活性剂的表面张力逐渐下降10,简述增溶作用的方式及主要影响规律1，增溶作用的方式：a，非极性分子在胶束内核的增溶，b，表面活性剂分子间的增溶，3，胶束表面的吸附增溶，d，聚氧乙烯链间的增溶2，主要影响因素：a，表面活性剂的化学结构:具有相同的亲油基的表面活性剂，非离子型阳离子型阴离子型；胶束越大，对于增溶到胶束内部的物质增溶量越大；亲油基部分带有分支结构的表面活性剂增溶作用较直链的小；带有不饱和结构的表面活性剂，或在活性剂分子上引入第二极性基团时，对烃类的增溶作用减小，而对长链极性物增溶作用增加b:被增溶的化学结构：脂肪烃与烷基芳烃被增溶的程度随其链长的增加而减小，随不饱和度及环化程度的增加而增大，带支链的饱和化合物与相应的直链异构体增溶量大致相同，烃类的分子越大，增溶程度越小 ，c：温度影响：多数情况下，温度升高，增溶作用加大，d，添加无机电解质的影响：在离子型表面活性剂中添加少量无机电解质，可增加烃类化合物的增溶程度，但却使极性有机物的增溶程度减少，e：有机物添加的影响：向表面活性剂溶液中添加烃类等非极性化合物，会提高极性有机物的增溶程度增溶量增加11，论述表面活性剂的分散作用及常用分散剂，絮凝剂作用及常用絮凝剂表面活性剂对固体微粒的分散作用分散：将固体以微小粒子形式分布于分散介质中，形成具有相对稳定性体系的过程固体微粒在液体介质中的分散过程一般分为三个阶段4) 固体粒子的润湿：润湿是固体粒子分散最基本的条件，若要把团体粒子均匀地分散在介质中，首先必须使每个固体微粒或粒子团能被介质充分地润湿5) 粒子团的分散和碎裂：粒子团分散和碎裂实际是将粒子团内部的固固界面分离，在粒子团的形成过程中往往存在缝隙，另外粒子晶体由于应力作用也会造成微缝隙，粒子团的破裂就发生在这些地方6) 分散体的稳定：固体微粒在外力作用下分散于液体介质中，得到的是一个均匀的分散体系，但分散体系是否稳定，则要看分散的固体微粒，能否重新聚集成聚集体表面活性剂在固体微粒表面的吸附能够增加防止微粒重新聚集的能降，降低了粒子聚集的倾向，提高了分散体系的稳定性常用分散剂：阴离子表面活性剂，非离子型表面活性剂和有机胺类阳离子表面活性剂，高分子表面活性剂表面活性剂的絮凝作用分散相粒子以任意方式或受任何因素的作用结合在一起，形成有结构或无特定结构的基团的作用称为聚集作用，形成的这些基团称为聚集体，聚集体的形式称为聚沉或絮凝分散体系中固体微粒的絮凝包括两个过程：被分散粒子的去稳定作用（导致粒子间的排斥作用减弱）和去稳定粒子的相互聚集絮凝作用的特点:絮凝剂用量少，体积增大的速度快，形成絮凝体的速度快，絮凝效果好为达到良好的絮凝效果，絮凝剂分子应具备以下特点a，能够溶解在固体微粒的分散介质中，b，在高分子的链节上应具有能与固液粒子间产生桥连的吸附基团 ，c，絮凝剂大分子应具有 线形结构，并有适用于分子伸展的条件 ，d，分子链应有一定的长度，使其能将一部分吸附于颗粒上，而另一部分则伸进溶液中，以便吸附另外的颗粒，产生桥连作用 ，e，固体悬浮体中的固体微粒表面必须具有可供高分子絮凝剂架桥的部位常用絮凝剂：丙烯酰胺共聚物型阳离子絮凝剂和聚乙烯醇，聚乙烯基甲基醚型非离子表面活性剂等1，如何理解表面活性剂？（7） 性能上：表面活性剂在加入量很少时即能明显降低溶剂（通常为水）的表面张力，能够产生润湿，乳化，起泡，增溶，分散，抗静电，柔软，聚沉，破乳，消泡等一系列作用（8） 结构上：表面活性剂在结构上至少含有亲水基，连接基，亲油基，构型上：相同含量的元素，构型不同，表面活性剂性能不同（9） 表面活性剂在溶液中存在状态：1）吸附现象：表面活性剂分子在稀溶液中，从体相内移动到界面，并在界面做定向排列，2）胶束现象，界面吸附和胶束的形成使的表面活性剂分子从无序变成有序状态，随着胶束的增多，溶液黏度增大，增溶，乳化，分散等能力增大2，总结磺酸盐型阴离子表面活性剂的结构与性质的关系1，烷基苯磺酸盐1，直链烷基磺酸钠，烷基取代基的碳原子数越少，烷基链越短，疏水性越差，易溶于水中，krafft点越高，2，表面张力：烷基中带有支链的表面活性剂的表面张力普遍较低A：在相同浓度下，R直链烷基，14n最低，12n其次，2位带分支链，12v最低，14v其次，同时12个c时，12v最低，12tetra，其次12n14n16n18n）4，起泡性：相同浓度下，14n12n10n16n9n6n18n5，沉净力：随着直链烷基中碳原子数增多，洗净力逐渐提高，在各种不同异构体的12个C中，12n洗净力最高2，烯烃磺酸盐1，溶解性：疏水基碳链越长，溶解度越低，含12个碳的最高，18个碳的最低2，表面张力：当含有1518个C时，r较低，相同C时，烯烃磺酸盐最高3，去污力：在C12,明显提高，在1518内较高，18时呈下降，直链烷烃苯基磺酸盐，含1014个C时去污能力较高4，起泡力：含1416个C的烯烃磺酸盐有较好的起泡力5，生物降解性：烯烃磺酸盐的生物降解性较高6，毒性：烯烃磺酸盐的毒性比直链的低，刺激性较小3，总结阳离子型表面活性剂的分类，性质，特点及主要应用答：分类：胺盐型、季铵盐型、杂环型、鎓盐型特性：性质：（1）溶解性 一般具有较好的水溶性，a，但随烷基碳链长度的增加，水溶性呈下降趋势，b，铵盐型比阴离子型水溶性弱一些，c，季铵盐分子中，单长链：CH2个数增加，溶于酸性溶剂 双长链：不溶于水，但溶于非极性溶剂（4） Krafft温度点 Krafft点越高，溶解性越差，3)表面活性 随着烷基碳链长度的增加，表面张力下降，且在一定范围内，表面张力随表面活性剂的浓度升高而降低，降到一定数值后又随浓度的升高而增加4)临界胶束浓度 随着 烷基碳链的增长，cmc降低，与阴离子更易聚集形成胶束，特点：在水溶液中呈现正电性，能形成携带正电荷的表面活性离子阳离子表面活性剂应用：用作消毒杀菌剂、腈纶匀染剂、抗静电剂、矿物浮选剂、相转移催化剂和织物柔软剂4，简述影响氧化反应的主要因素和规律影响因素1，原料的影响：a，环氧化物的影响，环氧乙烷最快 ，R越长，反应速率越低 ，b，含活泼氢原料的影响：给出氢原子的能力越弱，反应活性越高，1，碳链长度增加，醇的活性降低，反应速率减慢，2，按羟基位置不同反应速率为伯醇仲醇叔醇，3，在酚类反应物中，取代基的影响按下顺序递减CH3OCH3HBrNO22,催化剂的影响：a，酸性比碱性催化时反应效率快80100倍，b，碱性强弱会影响速率，即碱性越强，催化剂反应速率越快，不同的碱性催化剂催化下的反应速率为：KOHCH3ONaC2H5ONaNaOHK2CO3Na2CO3, 3,一般情况下催化剂浓度增高，反应速率加快。且随浓度增高，在低浓度时反应速率的增加高于高浓度，4，采用不同催化剂会影响产物的组成，即环氧乙烷加成数或聚合度n的分布3，温度的影响：一般随温度的升高，反应速率加快，但这一变化规律并不是呈线性关系，而是在不同的温度范围内反应速率随温度升高而加快的幅度不同4，压力的影响：随着反应体积压力的升高，反应速率加快5，总结聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂的性质特点及主要应用1，HLB值：表示表面活性剂亲水性与亲油性的强弱，HLB值越高，亲水性越强，一般HLB值在020之间2，浊点：当温度升高到一定程度时，表面活性剂就会从溶液中折出，使原来透明的溶液变混浊，就称这时的温度为浊点。浊点表示非离子表面活性剂亲水性的高低，浊点愈高，表面活性剂越不易自水中折出，亲水性越好，疏水剂种类不同，浊点不同，亲油性越大，浊点越低，同类型亲油基中，疏水基愈长，碳链愈长，浊点越低3，cmc：a，随着疏水基碳链长度的增加，表面活性剂的亲水性下降，cmc降低，b，随着聚氧乙烯聚合度的增加，表面活性剂的亲水性增强，cmc提高4，表面张力：a，疏水基官能团：种类不同，表面张力不同，b，亲水基的影响：随聚氧乙烯链长度的增加，表面张力升高，c，温度的影响：随温度升高，表面张力下降5，润湿性：a，随C增加，使沙带下沉所需表面活性剂的含量增高，即润湿性降低，b，疏水基相同时，EO加成数越多，亲水性越强，润湿力越差6，起泡性和洗涤性;随EO加成数不同，而发生变化，并出现最高值7，生物降解性和毒性：非离子表面活性剂不带电荷，不会与蛋白质结合，对皮肤刺激小，毒性较低，生物降解性一般从直链烷基为好，烷基酚类则较差，此外EO加成数越多，生物降解性越差主要应用：纺织，助剂，洗涤剂，化妆品工业的洗涤活化剂6 碳氟表面活性剂的特点，性质及应用？答：高分子表面活性剂有两种结构类型，一是主链为亲油基、侧链为亲水基的高分子长链，另一种是主链含亲水基、侧链为亲油基的高分子化合物。这两种高分子表面活性剂有共同特点，即，其分子在水溶液中呈紧密的螺旋状，直径比相同相对分子质量的普通聚电解质小得多性质：（1）.具有良好的化学稳定性和热稳定性 （2）.具有高熔点、高Krafft点，在溶剂中溶解度较低 （3）具有较强的表面活性 （4）具有较低的cmc （5）配伍性好，容易产生加和增效作用应用：在高效灭火剂、电镀、织物整理、高聚物添加剂、感光剂添加材料及医疗材料、杀虫剂配方、石油开采中都有较大的应用7，简述高分子表面活性剂的合成性质特点及应用1，表面活性较弱，表面张力不易恒定2，具有较好的乳化能力，可用作稳泡剂，起泡力较低3，不具备在水溶液中形成胶束的性质4，具有较好的分散性、凝聚性和增溶性5，能够用作增稠剂6，渗透性较差，去污力较低，毒性较小应用：水溶性蛋白质，树胶等保护性胶体，合成许多高分子物质,如：聚丙烯酸盐及部分水解的聚丙烯酰胺等一般多作乳化剂，分散剂7，简述液体的表面张力及其测试方法表面张力：从力的角度：作用于表面单位长度边缘上的力，从能量的角度：单位表面的表面自由能测试方法：1，滴重法：自一毛细管滴头滴下液体时，液滴的大小与液体的表面张力有关，即表面张力越大，滴下的液滴也越大 w=2 2,毛细管上升法，原理，当，毛细管插入液体时，管中的液面会上升或下降一定高度h，测定h，来计算表面张力3，环法，把一圆环平置于液面上，测量将环拉离液面所需的最大力，由此来计算4，吊片法，将一个薄片如铂金片悬于液面之上，使其刚好与液面接触，为维持此位置就必须施加向上的拉力p，此力与表面张力大小相同，方向相反5，最大气泡压力法：将以毛细管端与液面接触，然后在管内逐渐加压，直至一最大值时，管端突然吹出气泡后压力降低，这个最大值是刚好客服毛细压力的最大压力，由测得的最大压力即为计算液体的表面张力，若毛细管足够小6，滴外形法，利用液滴或气泡的形状与表面张力存在一定的关系的特点，测定平衡表面张力及表面张力随时间变化的关系8，小结液体表面张力与分子结构间的关系，规律1，极性物质的r非极性物质r ，2，结构相似的分子量增加，r增加，3，含有环或者不饱和键的r饱和碳氢氧化物，4，一般有机物r，20-50mN/m, 5,r水是常见液体中最高的，r水为72mN/m， 6，熔盐及液体金属r最高，Hg：486.520，Fe：1880.1350， He：0.356K9，如何理解表面活性剂的亲水性，疏水性，HLB值答：表面活性剂的亲水性是由亲水，亲油基团相互作用，共同决定的性质，用亲水亲油平衡值HLB来表示表面活性剂的亲水性HLB值的确定：当亲水基相同时，亲油基的链越长，即碳氢链的碳原子数越多，表面活性剂的亲油性越大，因此亲油基的亲油性可以用亲油基的质量表示，但聚氧乙烯型非离子型表面活性剂的亲水性为不同长度的聚氧乙烯链 ,亲油基相同时，分子量越大，聚氧乙烯链越长，亲水性越强E代表合成表面活性剂时加入的环氧乙烷的质量分数HLB值实际含义：HLB值代表亲水基和亲油基的平衡值，用来衡量亲水与亲油能力的强弱，实际上主要表征了表面活性剂的亲水性，HLB值越高，亲水性越强，HLB值越低，亲水性越弱亲油基团的影响表面活性剂的两个重要性质：降低表面张力和胶束的生成均是由于亲油基的流水作用产生的亲油基的流