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表面活性剂的基本性质及作用结果:当在水中加表面活性剂形成稀溶液时,两种分子之间的相互作用使表面活性剂分子趋向表面。把疏水基伸向空气,亲水基留在水中,导致有较多的表面活性剂分子在表面吸附并定向。空气与水之间隔了一层表面活性剂分子,使表面张力急剧下降。继续往水中加表面活性剂,表面活性剂分子在表面不断吸附、定向,直至表面无间隙,形成表面活性剂分子膜(单分子膜),将空气与水彻底隔绝,表面张力降至最低点。再往水中加表面活性剂,由于表面已无空隙,所以表面活性剂分子只能在水溶液中以另一种方式维持稳定存在:即开始形成胶束。(micelle)表面活性剂分子的亲油基相互靠拢,将亲水基朝向周围水分子。缔合成一个大的分子团,并在大分子团中定向排列(即胶束中定向)。表面活性剂有两个基本性质:1.表面吸附并定向,2.形成胶束并在胶束中定向。
继续增加表面活性剂,则胶束中表面活性剂分子的缔合度增加且胶束数量增加。胶束的形成、增大及数量增加并不改变液体表面的单分子膜状况,所以,表面张力也不再改变,即表面活性剂达到一定浓度后继续增加,溶液的表面张力将趋向稳定于某一值。胶束的大小常用聚集度表示:即构成胶束所需的单个分子数。可几十~几千。胶束的结构常用球形胶束模型表示。除此之外,还有棒状胶束。表面活性剂分子在水溶液中开始形成胶束的最低浓度,称临界胶束浓度(cmc,criticalmicelleconcentration)。是表面活性剂的一个重要参数。表面活性剂水溶液在cmc前后的各种特性有很大差异。如月桂醇硫酸钠水溶液的粘度、电导率等许多性质会在cmc前后发生突变。abcda.极稀溶液b.稀溶液c.临界胶束浓度的溶液d.大于临界胶束浓度的溶液表面活性剂性质示意图:表面活性剂的基本结构决定了其分子具有双亲媒性(亲水、亲油)。从而使表面活性剂在其溶液中有两个基本性质:表面吸附、定向大于cmc形成胶束,在胶束中定向。这两个基本性质决定了表面活性剂有多功能(多种作用):润湿、渗透、乳化、分散、增溶→洗涤
洗涤是表面活性剂最大的用途。家庭用(纺织品、服装、厨房、卫生间、居室、其它);工业用(食品、交通、印刷、机械、精密仪器、医疗设备、其它)。起泡、捕集→浮选:煤炭工业、采矿业抗静电:合成纤维、塑料、橡胶柔软:织物柔软整理防水:防雨具制造:雨伞、雨衣、防雨篷布絮凝:造纸业、废水治理杀菌:医疗行业、石油工业缓蚀:金属清洗,(强化采油)石油工业
表面活性剂的多功能性决定了表面活性剂可用于各个领域,且少量
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