物理化学第十章表面现象.pdf

本文由DINGLI2496383贡献 p p t 文档可能在WAP端浏览体验不佳 建议您优先选择TXT 或下载源文件到本机 查看 第十章 表面现象 日常自然界中许多现象与界面的特殊性质有关 例如 1 汞在光滑的玻璃上呈 球形 在玻璃管中呈凸形 2 水在光滑的玻璃上完全铺展 在玻璃管中上升 呈凹形 3 固体表面会自动吸附其它物质 4 微小液滴更易于蒸发 表面现象 发生在 相界面上的物理化学现象 产生表面现象的主要原因 就是处于表面层中物质的分 子 与系 统内部物质的分子在力场上存在差异 或从能量的角度来 看 也 可以解释成为 处于表面层的分子比内部分子具有较高的能 量 比表面 就是指每单位体积的物质 所具有的表面积 用 比表面 s 来表示 A 即 As V 10 1表面张力 一 液体的表面张力 表面功及表面吉布斯函数 物质表面层的 分子与体相中分子所处的力场是不同的 以气 液表 面分子与内部分子受力情况为例 液体内部的任一分子 皆处于同 类分子的包围之中 平均来看 该 分子与周围分 子间的吸引力是球形 对称的 各个方向上的力彼此抵消 其合力为零 然而表面层 的分子处 于不对称的环境中 液体内部分子对它的吸引力 远远大于液面上蒸气分 子对于它 的吸引力 使表面层分子受到指向液体内部的合力 因而液体表 面的分子 总是趋向移往液体内部 力图缩小表面积 10 1表面张力 在宏观上表面张力表现 a b 图10 2表面张力的作用 图10 3表面功示意图 10 1表面张力 为了准确地讨论表面张力的物理意义 人们又理想化设计了一 个 模型 比表面功 Wr d A 可理解为 使液体增加单位表面时环境所需作的可逆 功 称 比表面功 单位 J m 2 Wr 仅仅是用来增加系统的表面积 W f d x r d A Wr d G 的物理意义 等温等压下增加单位表面积所引起的系统吉布 斯函数的变化 有两种意义 既是表面张力又是比表面吉布斯函数 G A T P N 10 1表面张力 二 界面的热力学方程 d U Td S p d V Wr B d n B d H Td S Vd p Wr B d n B d A Sd T p d V Wr B d n B d G Sd T Vd p Wr B d n B W r d A U A S V N H A G A S p N A T V N A T p N 10 1 表面张力 三 影响表面张力的因素 1 表面张力与物质的本性有关 表面张力是分子 之间相互作用的结果 不同的物质其分子间的作用 力不同 表面张力也不相同 2 与接触相的性质有关 一种物质与另外一种物质接触时 表面层 界面层 分子 所受的力 场则不相同 因而表面张力会出现明显的差异 3 温度的影响 升高温 度 一般液体的表面张力都降低 这是因为升高温度时 液 体分子间距离增大 引力 减小 而与之共存的蒸气密度加大 对 液体表面分子的作用力增强 致使表面分子所 受到的指向液体内 部的拉力减小 表面分子的吉布斯函数减小 另外 压力分散度 p a g e 1 及运动情况对 也有一定的影响 10 2 润湿现象与接触角 一 润湿的分类 润湿是固体表面上的气体被液体取代的过程 润湿现象就是指 液体与固体接触时发生的一种界面现象 当液体 和固体接触时 由于液体表面性质和 固体自身表面性质以及液 固界面性质的不同 液体对固体的润湿情况也不同 按 照润湿程度的深浅或润湿性能的优劣来把润湿分为三大类 1 沾湿 a h h e n s i o n a l w e t t i n g 所谓沾湿是指当固体表面与液体相接触气 固 界面和气 液界面在恒温 恒压可逆条件下 将 液体沾附在固体的接触面上 如图10 4所示 在沾湿过程中 假定其各个界面都为单位面积 该过程的吉布斯函数的变化值 假定其值为W a Ga s l s g l g Wa 图10 4 沾湿过程 10 2 润湿现象与接触角 则此过程中 Wa 即称为沾湿功 对于一个自发过程来讲 Wa 0 Wa 外 W a 所做的最大功 是液固沾湿时 系统对 值愈大 液体愈容易润湿固体 2 浸湿 i m m e r s i o n a l w e t t i n g 所谓浸湿是指当固体浸入液体中 气 固 界面完全被 固 液界面所取代的过程 如图10 5所示 在恒温恒压可逆情况下 将 具有单位表面积的固体 浸入液体中 气 固界面转变为液固界面 在该过 程中吉布 斯函数的变化值为 Gi s l s g Wi Wi 图10 5 浸湿 即为浸润功 在自发过程中 则有 Wi 0 同样 Wi 值愈大 表示浸湿的效果 愈好 10 2 润湿现象与接触角 3 铺展 s p r e a d i n g w e t t i n g 少量液体在光滑的固体表面 或液体表面 上自动展开 形成一 层薄膜的过程称为辅展 如图10 6所示 在恒温恒压可逆辅展 单位面积a b 段 对a b 段来讲 辅展前存在着 s g 而在辅展以后 s g 消失 取代之的 为 s l 和 l g 因而在辅展过程中 系统的吉布斯函数 不用辅展 功 图10 6 铺展 而是用辅展系数来衡量 用 表示 当 0 时 液体才可 以在固体表面上辅展 总结出 沾湿属于最低层次的润湿 辅展过程属于最高层次的润 湿 在某一指定系统 恒温恒压下 能发生辅展则必定能发生 浸湿 更易沾湿 这是 热力学的必然结果 10 2 润湿现象与接触角 二 接触角与杨氏方程 所谓接触角 又称为润湿角 是指液体与固体间的界面AC与液体 表面在三相点处的切线 包含液体 间的夹角 如图10 7所示 a 图所示的是发生润湿的情况 b 图所示的是不润湿的情况 a b 图10 7 液体 固体间的接触角 10 2 润湿现象与接触角 当处于平衡状态时 三相点A处受到三个力的作用 达到平衡时应 存在如下关系 s g s l l g c o s c o s s g s l l g 1805年杨氏 TYo u n g 曾得到此式 故称其为杨氏方程 1 当 90 0 时 p a g e 2 c o s 0 即 s g 0 s g s l 2 当 0 c o s 液体润湿固体过程中能自 动发生 液体有扩大固 液界面的趋势 所以称为润湿过程 3 当 0 0 时c o s 1 辅展系数 Gs s g l s l g 0 液体将尽力覆盖更多气 固界面而发生辅展 因而称之为完 全润 湿 10 2 润湿现象与接触角 是杨氏方程适用的极限 根据上述可以知道 杨氏方程适用的必要条件是 而 根据辅展的定义可知 发生辅展的条件是 0 00 Ga s g s l g l g l c o s 1 0 将杨氏方程代入沾湿 浸湿和辅展的公式中去 则有 Gs s g s l g l g l c o s 1 Gi s g s l g l c o s 对于某一润湿过程来说 如果其能够进行 则必有此过 程的 G 0 因液体 的表面张力 0 此时 接触角一定 满足下列条件 沾湿过程 180 浸 湿过程 90 辅展过程 0 0 或不存在 0 0 10 2 润湿现象与接触角 只要 180 沾湿过程就可以进行 因为液体在固体上的 接触角 总是小 于的 180 0 所以沾湿过程是任何液体和固体之间 都能进行 的过程 当 90 180 时 液体能够沾湿固体 当 0 0 0 P 0 方向 为指向液体内部 对于凹液面来说 r 0 P 90 0 0 则Pr P 也就是说 凸 液面的饱和蒸气 压大小平液面的饱和蒸气压 2 而对于凹液面来说 如气泡 r T 才发生明显吸附 高温 b 才发生明显 吸附 10 5 固体表面吸附 三 吸附平衡与吸附量 对于一个指定的吸附系统 气相 中的分子可以被吸附到固体表 面 已被吸附的气体分子也可以脱附 或解析 而逸回 气相 因 而在一定的温度和吸附质的分压下 到某一定的时刻后 吸附速 度与脱附 速度相等 也就是单位时间内被吸附的气体量与脱附的 气体量相等时 系统就达到了 吸附平衡状态 所谓吸附量 也就是在达到吸附平衡的条件下 每克吸附剂所能 吸 附的气体的摩尔数或这些气体在标准状况下的体积 用符号 来表示 单位是 m o l Kg 1 x 或 m V m m 代表吸附剂的质量 x 代表吸附质的物质的量 V 代表吸附质在标准状况下 的体积 10 5 固体表面吸附 p a g e 7 大量的实验表明 吸附量与温度 吸附质的分压有一定的关系 f T P 即 固体对气体的吸附量是温度与压力的函数 所以在研究中常常固 定一个变量 研究其它两个变量间的关系 经常用的有三种方程 1 温度一定 吸附量与压力 关系 吸附等温线 吸附等温线大致有以下五种类型 吸附等温线大致有以下五种类型 大致有以 下五种类型 V V V V V 0 p p 1 0 p p 1 0 p p 1 0 p p 1 0 p p 1 10 5 固体表面吸附 在2 5n m 以下微孔吸附剂上的 吸附等温线属于这种类型 例 如78K时N2在活 性炭上的吸附 及水和苯蒸汽在分子筛上的吸 附 10 5 常称为S型等温线 固体表面吸附 吸附剂孔径大小不一 发生多分子层吸附 在比压接近1时 发生 毛细管和孔 凝现象 10 5 固体表面吸附 这种类型较少见 当 吸附剂和吸附质相互 作用很弱时会出 现这 种等温线 如352K时 Br 2在硅胶上的吸附 10 5 固体表面吸附 多孔吸附剂发生多分 子层吸附时会有这种 等温线 在比压 较高 时 有毛细凝聚现象 例如在323K时 苯在 氧化铁凝胶上的吸附 属于这种类 型 10 5 固体表面吸附 发生多分子层吸附 有毛细凝聚现象 例 如373K时 水汽 在活 性炭上的吸附属于这 种类型 10 5 固体表面吸附 2 压力 p 一定 吸附量与温度关系 吸附等压线 吸附等压线不是用实验 直接测量的 而 是在实验测定等温线的基础上画出来的 在实验测定的一组吸附等 温线上 选定 比压为0 1 作垂线与各等温线相交 根据交点的吸附量和温度 作出 一条 q T曲线 这就是比压为0 1时的等压线 从图上可见 保持比压不变 吸附量 随 着温度的升高而下降 用相同的方法 选定不同的比压 可以 画出一组吸附等压 线 10 5 固体表面吸附 3 吸附量一定 平衡压力与温度关系 吸附等量线 吸附等量线不是用实验直接 测量的 而是 在实验测定等温线的基础上画出来的 在实验测定的一组吸附等温线 上 选定吸 附量为q 1 作水平线与各等温线相交 根据交点的温度与压力 画出一 条p T线 这就是吸附量为q 1时的吸附等量线 从图上可见 保持吸附量不变 当温 度升 高时 压力也要相应增高 从等量线上可 以求出吸附热 选定不同的吸附量 可以画出一组吸附等 量线 p a g e 8 10 6 等温吸附 一 朗格缪尔 La n g m u i r 单分子层吸附理论 La n g m u i r 理论认为气体分子碰撞 到固体表面时有两种可能 弹性碰撞 即气体分子撞上固体表面又立即返回气相 非弹性碰撞 即气体分子在固体表面上停留一段时间后再返 回气相 La n g m u i r 认为气体分子在固体表面上的停留就是吸附现象 当吸 附达到平衡时 单位时间内 碰撞到固体表面的分子数与由表面逸 出的分子数相等 也就是吸附速度等于脱附速度 在具体推导吸附方程式时La n g m u i r 提出了四点假设 单分子层吸附 固体表 面是均匀的 吸附分子之间无相互作用力 吸附平衡 10 6 等温吸附 在以上四点假设的基础之上 推导出La n g m u i r 吸附等温式 图10 15 单分子层吸附示意图 K1 A g M 表面 AM K 1 设 为在一定温度下 一瞬间固体表面被覆盖的分数 称为覆盖 率 已被吸附 质覆盖的固体表面积 固体的总表面积 1 代表固体表面上空白表面的百分数 N 代表固体表面上具有吸附能力 的总的品格位置 10 6 等温吸附 根据假设 1 单分子层吸附 吸附速率 r 吸附 应当正比于 1 N 此外 吸 附速率 应当于气体A的分压P成正比 因而有 r 吸附 K 1 P 1 N 2 解吸 速率 r 脱附 应当于固体表面上被覆盖的吸附位置数 或者是说 与被吸附分子的数目 N 成正比 r 3 达到吸附平衡时 吸附 r 脱附 即 K1 P 1 N K 1 N K1 P b P 10 23 K 1 K1 P 1 b P r 脱附 K 1 N 该式子就是La n g m u i r 吸附等温式 b K1 K 1 是吸附作用的平衡常数 单位是 Pa 1 其值越大 表示 固体表面对气体吸附的能力越强 10 6 等温吸附 P很小时 b P 1 则 1 此时气体在固体表面铺满单分 子层 达到饱和吸附状态 吸附量为一常数 当压力适中时 用上式 b P 10 23 来表示 1 b P 以 来代表当表面上吸满单分子层时的吸附量 以 来代表压力 为P 覆盖率为 时的平衡吸附量 那么 固体表面被覆盖的分数 等于被吸附气体的体积 占饱和吸 附时气体体积的分数 即 则La n g m u i r 吸附等温式可以写成 b P 1 b P 10 6 常常把它写成 1 等温吸附 1 1 1 b P p a g e 9 1 以 作图 应得到一直线 直线的斜率为 对应的截距 b 则为 1 因 而 截距 b 可以求得 b 斜率 1 P 如果已知饱和吸附量 及每个被吸附分子的截面积A 便可以 用下式来计 算吸附剂的比表面Aw Aw A L 10 26 L 阿伏加德罗常数 若已知数Aw 可以求得每个分子的截面积A La n g m u i r 吸附关系式是一个很理想的吸附公式 它代表在均匀表 面 吸附分子之间彼此无相互作用力 而且吸附是单分子层情况 下 吸附达到平衡时的规律性 它在吸附理论中的作用就类似于气 体运动理论中的理想气 体定律 10 6 等温吸附 二 弗罗因德利希等温式 弗罗因德利希提出了含有两个常数项的指数方程 来描述吸附量 与平衡压力P之间的定量关系式 公式如下 n K 是两个经验常数 对于指定系统来说 它们是温度的函数 对式 10 27 取对数得 10 28 l g l g 作图 应得一直线 由直线的斜率和截距可求出n k n l g P 以 l g l g P 和K 弗罗因德利希经验式的形式简单 计算方便 应用相当广泛 但 经 验式中的常数没有明确的物理意义 在此式适用的范围内 只 能概括地表达一部分实 验事实 而不能说明吸附作用的机理 x k P n m 10 6 等温吸附 三 BET多分子层吸附理论 朗格缪尔 La n g m u i r 单分子层吸附理论只适用与 第 类吸附等 温线 而对第 至第 类吸附等温线却无法解释 1938年 布鲁 瑙尔 Br u n a u e r 埃米特 Em m e t t 和特勒 Te l l e r 三人提 出的多分子层吸附理论 该理论是在La n g m u i r 吸附理论的基础上 提出的 他们接受了La n g m u i r 理论中关于吸附 作用是吸附和解吸 两个相反过程达到平衡的概念 以及固体表面是均匀的 吸附分 子的解吸不受周围其他分子 的影响等 他们的改进之处 是认为表面已经吸附了一层 分子之后 还可以再继续发 图10 16 多分子吸附示意图 生多分子层的吸附 第一 层 分子与固体表面直接发生作用 而其他各层是相同分子之间的相 互作用 其吸附 热接近于气体的凝聚热 10 6 P C P 等温吸附 当吸附达到平衡时 有如下关系 10 29 V P V单 P 1 1 1 C P P 这就是BET吸附公式 式中 C V单 是两个常数 V 代表在平衡压力P时 的吸附量 V单 代表固体表面上铺满单分子层时所需气体的体积 P 实验温度下气 体的饱和蒸气压 把上式整理得 P 1 C 1 P V P P CV单 CV单 P 10 6 以 V PP P 等温吸附 截距为 1 CV单 对 P P C 1 作图 得一直线 斜率为 CV单 可以求出 C V单 若已知被吸附分子的截面积 则可以由V单计算 出固体吸附 剂的比表面积Aw Vm L 10 31 Aw 22400m S S 一个吸附质分子的横截面积 m 是固体吸附剂的质量 L 阿佛加德罗常数 B ET公式能适用于单分子层和多分子层吸附 能解释 三种类型的吸附等温线 p a g e 10 10 7 溶液的表面吸附 一 溶液的表面张力 溶液的表面张力和纯溶剂的表面张力是不一样的 经过研究发现溶液浓度对表 面张力的影响有三种情况 如图10 17所示 曲线 表面张力随着溶液浓度的增加而 增大 且近似于直线上升 如无机盐 如 不挥发 性的酸 如 碱 如 以及含 有多个羟 基的有机化合物 如蔗糖 甘油 曲线 表面张力随溶液浓度的增加而 降低 例 醛 醇 酸 酯等绝大部分有机化合 物的水溶液 曲线 溶液浓度较低 时 表面张力随溶液 浓度增加而急剧下降 溶液浓度达到一定 图10 17表面张力与 浓度的关系示意图 值后 表面张力随浓度的变化不大 当溶 液中有杂质时 有时会 出现最低点 如长链的脂肪酸盐 烷基硫酸酯 这类能显著降低水的表面张力的物质 叫做表面活性物质 10 7 溶液的表面吸附 二 溶液的表面吸附和吉布斯吸附公式 1 表面吸附 溶液表面的吸附现象 在等温等压下 液体总是自动地降低其比 表面吉布斯函数以达到稳定状态 而比表面吉布斯函数的降低通常有两个途径 一 缩小表面积 二 是降低 表面张力 当溶液的表面积一定时 降低表面张力是唯一 的途径 往向溶剂中加入溶质 当所加入的溶质能降低表面张力时 则演技力图聚集 在表面 以使表面张力降低得最多 此时表面层溶质浓度大于体相内部的浓度 相 反 当所加入的演技能使表面张力增加则溶质力图进入溶液内部 而使表面 层浓度小 于体相内部的浓度 当这两种相反的趋势达到平衡时 溶液表面层的组成与本体溶液 的组成不 同 这种现象就称为溶液的表面吸附作用 溶质是有机化合物时 它们分 子间的相互作用较弱 当它们富集在表面层中 时 会使表面层中分子间的相互作用减 弱 使溶液的表面张力降低 进而降低 表面吉布斯函数 所以这类物质会自动地富集 到表面 使得它在表面的浓度大 于本体溶液中的浓度 这种现象称为正吸附 与此相 反 当溶剂中加入上述I类物质后 由于它们是无机的酸 碱 盐类物 质在水中可电 离为正 负离子 使溶液中分子之间的相互作用增强 使溶液的 10 7 溶液的表面吸附 表面张力升高 进而使表面吉布斯函数升高 多羟基 类有机化合 物作用类似 为减低这类物质的影响 使溶液的表面张力升高 得少一 些 这类物质会自动地减小在表面的浓度 使得它在表面 层的浓度小于本体溶液中的 浓度 这种现象称为负吸附 2 吉布斯吸附公式 吉布斯 Gi b b s 用热力学的方 法导出了 在一定温度下溶液的 浓度 表面张力和吸附量之间的关系式 推导过程 如下 对于一个热力学系统 若考虑表面积A对系统性质的影响 系统 的吉布斯函数 应表示为 d G Vd P Sd T d A B d n B B 在一定T P下 将上式用于溶液的表面层中 s s d G 表面 d A B d n B B 10 7 溶液的表面吸附 在 B 不变的情况下 对上式积分可得 s s G 表面 A B n B B 而表面吉布斯函数是状态函数 它具有全微分的性质 s s s d G 表面 d A Ad B d n B n B d b s 比较上两式可得 s s Ad n B d B 0 B B B 对于溶质和溶剂组成的二组分系统来说 s s Ad n 1s d 1s n 2 d 2 溶液 本体中有吉布斯 杜亥姆公式 n 2 d 1 d 2 n n 1d 1 n 2 d 2 0 1 当吸附达 到平衡后 同一种物质在表面层及溶液本体层中的化学 势应相等 s d 2 d 2 n n s d 1s d 1 2 d 2 2 d 2 n n 1 1 10 7 溶液的表面吸附 n s s s Ad n 1s 2 d 2 n 2 d 2 n 1 p a g e 11 令 s n 1s n 2 2 n 2 n 1 A d 2 d 2 2 a 2 d RT d a 2 RT d 2 RTd l n a 2 又 a d a 2 2 10 32 c d 10 33 RT d c 这就是著名的吉布斯公式 2的意义 单位面积的表 面层所含溶质的摩尔数 n 2s 与在溶液本体中相同数量的溶 n 剂所含溶质摩尔数 n 1s 2 的差值 称为溶质的表面过剩量 或溶质的表面吸附量 2 n 1 d 0 表明凡增加浓度使表面张力降低的溶质 必然在表 面上发生正 d c 0 则 0 表明凡增加浓度使表面张力升高的溶质 必然在表面 d c 上发生负吸附 d 0 则 0 无吸附作用 d 吸附 d c 10 7 溶液的表面吸附 3 表面活性物质在吸附层上的定向排列 由Gi b b s 公 式式10 33可计算各浓度下的表面吸附量 一般说 来 c 曲线如图10 18所示 从图上可以看出 当浓度达到某 一值后 吸附量几乎不再随浓度增大 而增大 这表 明吸附已达到饱和 此 时的吸附量称为饱和吸附量 用 表 示 c 曲线 又叫 吸附等温线 这 类曲线可用La n g m u i r 吸附等温式来表 示 k c 图10 18 吸附量与溶液浓度的关系 当 c 很小时 1 k c 1 k c 1 1 k c k c 此时 再增加表面活 性物质的浓度 溶液的吸附量不再发生变化 说明溶液 的 1 k c 10 7 溶液的表面吸附 表面吸附已达到饱和状态 称为饱和吸附量 只有浓度c 在一定范围之内 既不是很大 也不是很小 才符合 经验式 k c 1 k c 同系物的各不同化合物 例如具有不同长 度的直链脂肪酸 其饱和吸附量是相 同的 由此可以推想 在达到饱和吸附时这些表 面活性剂分子在溶液的表面上一定 是如 图10 19所示 定向而整齐地排列 极性 图10 19 表面层分子的定向排列 基 团伸入水内 非极性基团暴露在空气中 因为达到饱和吸附时 表面层几乎被溶质分 子所占据 而同系物 中不同化合物地区别只是碳氢链的长短不同 分子的截面积是相 同的 所以它们的饱和吸附量相同是必然的 10 7 溶液的表面吸附 因此可以把饱和吸附量 近似的看做是在单位表面上 定向排列呈 单分子层吸附时溶质的物质的量 由实验测得 值 就可以求出 每个被 吸附的表面活性物质的横截面积 As 1 10 34 As L L 阿佛加德罗常 数 利用 还可以计算饱和吸附层的厚度 即表面活性物质的链 长 M 10 35 式中 M是表面活性物质的摩尔质量 是密度 10 8 表面活性物质 一 分类 表面活性剂通常采用按化学结构来分类 分为 离子型和非离子型 两大类 离子型中又可分为阳离子型 阴离子型和两性型表面活 性剂 显然阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用 否则可 能会发生沉淀而失去 活性作用 表面活性剂 1 离子型 2 非离子型 阳离子型 阴离子型 两性型 阴离子表面活性剂 p a g e 12 RCOONa 羧酸盐 R OSO3Na 硫酸酯盐 R SO3Na 磺酸盐 R OPO3Na 2 磷酸酯盐 10 8 表面活性物质 R NH2HCl CH3 R N HCl H CH3 R N HCl CH3 C H3 R N CH3Cl CH3 伯胺盐 仲胺盐 阳离子表面活性剂 叔胺盐 季胺盐 10 8 表面活性物质 R NHCH2 CH2COOH 氨基酸型 两性表面活性剂 CH3 R N CH2COO CH3 甜菜碱型 10 8 表面活性物质 R O CH2CH2O n H 脂肪醇聚氧乙烯醚 R C6H4 O C2H4O n H 烷基酚聚氧乙烯醚 非离子表面活性剂 R2N C2H4O n H 聚氧乙烯烷基胺 R CONH C2H4O n H 聚氧乙烯烷基酰胺 R COOCH2 CHOH 3H 多元醇型 10 8 表面活性物质 表面活性剂是两亲分子 溶解在水中达一定浓度时 其非极性部分会自相结 合 形成聚集体 使憎水基向里 亲水基向外 这种多分子聚集体称为胶束 随着亲水 基不同和浓度不同 形成的胶束可呈现棒状 层状或球状等多种形状 10 8 表面活性物质 10 8 表面活性物质 二 性质 1 临界胶束浓度简称CMC 表面活性剂在水中 随着浓度增大 表面上聚集的活性剂分子形成 定向排列的紧密单分子层 多余的分子 在体相内部也三三两两的 以憎水基互相靠拢 聚集在一起形成胶束 这开始形成胶束 的最 低浓度称为临界胶束浓度 这时溶液性质与理想性质发生偏离 在表面张力对 浓度绘制的曲 线上会出现转折 继续增加活性剂浓度 表面张力不再降低 而 体相 中的胶束不断增多 增大 10 8 表面活性物质 2 亲水亲油平衡 h y d r o p h i l e l i p o p h i l e b a l a