表面活性剂定义提纲

1、表面活性剂定义提纲表面张力的概念：液体表面的分子总是处在向液体内部拉入的引力作用之下，因此液滴总要自动收缩。表面张力的测定方法：滴重法，毛细管上升法，环法，吊片法，最大气泡法，滴外形法表面活性：因溶质在表面发生吸附（正吸附）而使溶液表面张力降低的性质表面活性物质：因在溶液表面发生吸附（正吸附）而使溶液的表面张力降低的物质称为表面活性物质.表面活性剂作用主要来源于：降低体系的表面张力 胶束的形成表面活性剂：在加入量很少时能明显降低溶剂的表面张力，改变界面状态，产生润湿、乳化、起泡、增溶、分散的现象的物质表面活性剂分子在水溶液体系中（包括表面、界面）发生定向排列形成紧密排列的单分子吸附层，降低溶液

2、的表面张力特劳贝规则：每增加一个亚甲基基团，/C便增加为原来的三倍 表面张力降低值表面活性剂溶液中开始形成胶束的最低浓度成为临界胶束浓度（CMC）CMC的测定方式：1. 表面张力法2. 电导法3. 增溶作用法4. 染料法5. 光散射法影响临界胶束浓度的因素：内在因素：疏水基碳氢键长度（反比）、碳氢链的分支（正比）、极性基团的位置（越靠近中间CMC越大）、碳氢链上的取代基（极性基团增多，亲水性提高，CMC增大）、疏水链的性质、亲水基团的种类（离子型比非离子型大，两性与离子型相近）外界因素：温度（温度较低时，表面活性剂的溶解度较小，到达某一温度时溶解度突然增大，称为Krafft点。非离子表面活性剂

3、存在浊点，在加热过程中突然使溶液浑浊的温度点。）、添加无机盐、有机添加剂胶束聚集数可以用光散射法、扩散法、X射线或衍射法、核磁共振法、渗透压法、超离心法等测量。胶束作用：乳化作用、泡沫作用、分散作用、增溶作用、催化作用亲水亲油平衡值（HLB）亲水基和疏水基之间在大小和力量上的平衡程度的量度HLB值越高，亲水性越强，反之，你懂HLB计算：聚氧乙烯型非离子表面活性剂=（亲水基质量*20）/（亲水基质量+憎水基质量）多元醇型非离子表面活性剂=20（1-S/A）=（E+P）/5离子型表面活性剂的亲水性=亲水基亲水性-疏水基亲油性=（亲水基团数）-（亲油基团数）+7混合型=（HLBi*qi）HLB：13

4、消泡作用36乳化作用（W/O）715渗透作用818乳化作用（O/W）1215润湿作用1315去污作用1518增溶作用溶解度越大，临界胶束浓度越高，反之你懂离子型随着温度升高，溶解度增加聚氧乙烯型非离子表面活性剂随着温度升高溶解度下降,到一定程度时变得不溶于水亲水基位于分子中间时，表面活性剂的润湿性能比位于分子末端的强亲水基在末端的，则去污能力比较强带有分支结构的表面活性剂通常具有较好的润湿和渗透性能，但去污能力比较弱分子量大的表面活性剂的洗涤、分散、乳化性能比较好分子量较小的活性剂润湿、渗透作用比较好Krafft点：1%的表面活性剂溶液在加热时由浑浊突然变澄清的相应温度当表面活性剂溶液过饱和状

5、态时，krafft点应是离子型表面活性剂单体、胶束和为溶解的表面活性剂固体共存三相点阳离子表面活性剂的krafft点是表征其在水溶液中溶解性能的特征指标Krafft点越高，表明该表面活性剂越难溶，溶解度越低，反之你懂通常krafft点与表面活性剂疏水基碳链长度呈线性关系Krafft点=a+bn（碳链所含碳原子的个数）浊点：1%的聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂溶液溶液加热时由澄清变浑浊的温度。（形成原因：氢键破坏）表面活性剂毒性：非离子型能两性型<阴离子型<阳离子型法定表面活性剂降解时间为19天，初级生物降解<20%非离子型岁聚氧乙烯链越长越不容易降解七类亲油基的疏水性大小顺序：

6、氟代烃基>硅氧烃基>脂肪族烷基>=脂肪族烯烃>脂肪基芳香烃基>芳香烃基>含弱亲水基的烃基LAS：直链烷基苯磺酸盐 AOS：-烯基磺酸盐 SAS：烷基磺酸盐 AES：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐增溶作用的定义：由于表面活性剂胶束的存在，使得在溶剂中难溶乃至不溶的物质溶解度显著增加的现象基础：胶束的形成，表面活性剂浓度较大，形成的胶束越多，难溶物或者不溶物溶解得越多，增容量就越大增溶后属于热力学稳定体系增溶作用方式：非极性分子在胶束内核增溶表面活性剂分子间的增溶胶束表面的吸附增溶聚氧乙烯链间的增溶增溶量大小顺序：>>>1231：十二烷基三甲基溴化铵

7、1227：十二烷基二甲基苄基氯化铵（洁尔灭） 6501：椰子油脂肪酸乙二醇酰胺 AOS：脂肪醇聚氧乙烯醚 K12：十二烷基硫酸钠增溶作用主要影响因素：1. 表面活性剂的化学结构（具有相同亲油基的表面活性剂，对烃基及极性有机物的增溶作用大小一般为：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的量越大 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，而对队长链极性物增溶作用增加）2. 被增溶物的化学结构（脂肪烃与烷基芳烃被增溶的程度随着联唱的增加而减小，随着不饱和度的增加而增

8、大，带支链的饱和化合物与相应的直链异构体增溶大致相同，烷基氢原子被羟基、氨基取代后其表面活性剂的增溶程度明显增加）3. 温度的影响（一般温度升高，增溶作用增大）4. 添加无机电解质的影响（添加少量物及电解质，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小，无机电解质的增加使离子型的CMC大大降低，胶束聚集数增加，胶束变大，使得增溶于胶束内部烃类化合物的增溶程度增加）5. 有机物添加剂的影响（使胶束胀大，有利于极性有机物插入胶束的山岚中，提高了极性有机物的溶解度。也使非极性碳氢化合物增溶空间变大，增容量增加）增溶作用的应用：乳液聚合、石油开采、胶片生产、洗涤乳状液是指一种或多种液体以

9、液球形式分散在与它不相混的液体中，构成的分散体系，由于体系呈现乳白色而被称为乳状液乳化：形成乳状液的过程内相与外相：在乳状液体系中，以液珠形式存在的一相称为内相，另一相连成一片叫做外相外相也叫连续相，内相因为不连续也叫不连续相内相也叫分散相，外相叫做分散介质水相和油相：水和水溶液一相叫做水相，与水不相互溶的有机相称为油相乳液类型：水包油（O/W）、油包水（W/O）、套圈型（多重乳液）乳液类型鉴别方法：稀释法、染料法、电导法影响乳状液类型的主要因素：（1） 相体积（74.02%）（2） 乳化剂的分子结构和性质（3） 乳化器的材质（4） 两相的聚集速度界面膜的性质乳化剂的保护作用使用足量的乳化剂选

10、择适宜分子结构的乳化剂界面电荷（乳状液液滴表面电荷的来源）（1） 使用离子型表面活性剂作为乳化剂，乳化剂分子发生解离（2） 使用不能发生解离的非离子表面活性剂作为乳化剂时，液滴从水相中吸附离子使自身表面带电（3） 液滴与分散介质发生摩擦也可以使液滴表面带电稳定机理液滴表面带电后，在其周围会形成类似Stern模型的扩散双中层，阻止了液滴之间的聚结，液滴表面电荷密度越大，乳状液的稳定性越高影响乳状液稳定性的因素：表面张力、界面膜的性质、界面电荷、乳状液分散介质的黏度、固体粉末的加入PIT法（相转变温度法）指在某一特定的体系中，表面活性剂的亲水亲油性质达到平衡时的温度确定方法：在等量的油和水中加入3

11、5%的表面活性剂，配制成O/W型乳状液，在不断搅拌和振荡下缓慢加热升温，当乳状液由O/W型转变为W/O型时的温度即为体系的相转变温度。破坏乳状液的三种方式：分层、变型、破乳破乳的三种方法：机械法、物理法、化学法破乳的作用原理：顶替作用、润湿作用润湿指一种流体被另一种流体从固体表面或固液界面所取代的过程润湿过程，往往涉及三相，其中至少两相为液体润湿是广泛存在于自然界的一种现象，最为普遍的润湿过程是固体表面的气体被液体取代，或是固液界面上的一种液体被另一种液体取代液体在固体表面润湿的条件：沾湿是指液体与固体接触，将“气液”界面与“气固”界面转变为“液固”界面的过程浸湿是指固体浸没在液体中，讲“气固

12、”界面转变为“液固”界面的过程铺展是指液体在固体表面上扩展时，“液固”界面取代“气固”界面的同时，液体表面也扩展的过程表面活性剂的润湿作用：1. 在固体表面发生定向吸附2. 提高液体的润湿能力润湿剂：能使液体润湿或加速固体表面润湿的表面活性剂润湿剂应用：矿物的泡沫浮选、捕集剂、起泡剂、金属的防锈与缓蚀、织物的防油防水处理泡沫：气体分散于液体中的分散体系，气体是分散相（不连续相）也提示分散介质（连续相）泡沫的特点：气体分散于液体中的粗分散体系，内部存在着巨大的气液界面，界面能很高，是热力学不稳定体系影响泡沫稳定性额因素： 表面（界面）张力（低的表面张力有利于泡沫的形成） 界面膜性质（界面膜的强度

13、是决定泡沫稳定性的关键因素，而界面膜的强度取决于液膜的表面黏度，液膜弹性和膜内液体黏度） 表面张力的修复作用（指泡沫的液膜受外界扰动或自动排液变薄时，会通过自身收缩或其他部位补充来回复原状的现象） 表面电荷（如果泡沫液膜表面带相同符号的电荷，当液膜收到挤压，气流冲击或重力排液使液膜变薄时，液膜的两个表面将会产生静电斥力作用，以阻止继续排液，延缓液膜变薄，提高泡沫的稳定性） 泡内气体的扩散（液膜黏度越高，表面吸附的分子排列越紧密，气体的相对透过率越低，气泡的排气越慢，泡沫越稳定）表面活性剂的起泡性：指表面活性剂溶液在外界作用下产生泡沫的难易程度。起泡剂多数是具有良好起泡性的阴离子表面活性剂表面活

14、性剂的稳泡性：指在表面活性剂水溶液产生泡沫以后，泡沫的持久性或泡沫的“寿命”的长短稳泡剂的分类：天然化合物、高分子化合物、合成表面活性剂抑泡剂种类：短聚氧乙烯的非离子表面活性剂、聚氧乙烯养病洗嵌段共聚物消泡法：使用消泡剂消除易产生的泡沫使泡沫消除的机理： 使液膜局部张力降低 破坏界面膜弹性使液膜失去自我修复作用 降低液膜黏度 固体颗粒的消泡作用起泡应用：泡沫灭火、原油开采、泡沫钻井液、泡沫驱油剂、泡沫压裂液、泡沫冲砂洗井洗涤定义：自浸在某种介质中的待洗物体表面去污垢的过程称为洗涤洗涤过程物体表面+污垢+洗涤剂+介质=>液体表面*洗涤剂*介质+污垢*洗涤剂*介质洗涤剂在洗涤过程中作用：降低

15、水的表面张力，改善水对洗涤物表面的润湿性，对油污的分散和悬浮作用液体油污去除：主要是依靠洗涤液对固体表面的优先湿润，通过油污的“卷缩”机理实现的固体油污的去除：主要是由于表面活性剂在固体污垢及待洗物体表面的吸附，其过程可用Lange（阶段1、2、3）去污过程来表示表现活性剂的作用，主要体现在阶段2中，即洗涤液L在固体表面S与固体污垢P固固界面上铺展的过程影响表面活性剂洗涤作用的因素1. 表面或界面张力（有效产生润湿作用，有利于液体油污的乳化和分散，防止油污沉积，提高洗涤效率）2. 表面活性剂在界面上的吸附状态（在油-水和固-水界面上吸附，能够降低界面张力，有利于液体污垢的去除 在固固界面的吸附

16、能够污垢在固体表面的粘附强度，有利于固体污垢的去除 洗涤性能：非离子<阴离子。阳离子表面活性剂不宜用作洗涤剂。3. 表面活性剂分子结构：主要是非极性疏水链的长度4. 乳化与起泡作用5. 表面活性剂的增溶作用6. 粘附强度（固体表面与洗涤剂的粘附作用越强，越有利于污垢的去除）表面活性剂在洗涤剂中的应用用于合成洗涤剂的表面活性剂有：阴离子、非离子、两性洗涤剂种类： 粉状：民众OR工业用 液体：洗发香波、餐具洗涤剂分散：将固体以微小粒子形式分布于分散介质中，具有形成相对稳定性体系的过程分散剂：用于使固体微粒均匀、稳定地分散于液体介质中的低分子表面活性剂或高分子表面活性剂统称为分散剂分散作用分为

17、三个阶段：固体粒子的润湿：分散最基本的条件粒子团的分散和碎裂：将粒子团内部的固固界面分离分散体的稳定（在水介质中：静电斥力的作用，有机介质中：空间熵效应）其他效用：抗静电、柔软平滑、杀菌（阳离子和两性）阴离子表面活性剂分类主要分为：羧酸盐型（-COOM）、磺酸盐型（-SO3Na）、硫酸酯盐（-OSO3Na）、磷酸酯盐(-OPO3Na)等四类烷基苯磺酸盐是目前升班和销量最大的表面活性之一烷基上带有分支，用ABS表示，不容易降解。直链烷基用LAS表示，容易降解。（第四章不整理）阳离子表面活性剂用途：杀菌剂、纤维柔软剂和抗静电剂等分类：铵盐型（伯仲叔季）、杂环形、鎓盐型（鏻、锍、碘鎓、鉮盐化合物）合

18、成阳离子表面活性剂的主要反应是N-烷基化反应，其中叔胺与烷基化试剂作用，生成季铵盐的反应叫做季铵化反应。烷基季铵盐是季铵盐型阳离子表面活性剂的重要品种之一特点氮原子上连有四个烷基合成方法：由高级卤代烷烷基胺与地基叔胺反应制得由高级烷基胺和低级卤代反应制得甲醛-甲酸法矿物浮选中常用的捕获剂主要是脂肪胺及其盐相转移催化是指用少量试剂（如季铵盐）作为一种反应物的载体，将此反应物通过界面转移至另一相，使非均相反应顺利进行，起催化作用。（代表性的有四正丁基氯化铵、三正辛基甲基氯化铵）两性表面活性剂广义上讲是指分子结构中同时具有阳离子阴离子和非离子中的两种或两种以上离子性质的表面活性剂。分类：同时具有阳离子和阴离子亲水基团的两性表面活性剂同时具有阳离子和非离子亲水基团的两性表面活性剂同时具有阴离子和非离子亲水基团的两性表面活性剂同时具有阴离子、阳离子