文档介绍：表面活性剂化学
1 表面活性剂的结构、性能及相互关系
2 表面活性剂的特性及功能
3 在化学研究中的应用
有关表面活性剂领域简介
化学科学部“十一五”优先发展领域
(1)新的合成策略、概念与方法
(2)化学反应过程、调控及实验与理论
(3)分子聚集体的构筑、有序结构和功能
(4)复杂化学体系理论与计算方法
(5)分析测试原理和检测新技术、新方法
(6)生命体系的化学过程与功能调控
(7)绿色化学与环境化学中的关键科学问题
(8)材料科学中的关键化学问题
(9)能源和资源中的基本化学问题
(10) 化学工程中的关键科学问题
参考书目:
(1)肖进新等,表面活性剂应用原理
化工出版社,2003
(2)赵国玺等,表面活性剂作用原理
中国轻工业出版社,2003
考试形式:开卷
要求:有目的的学
带开拓思维的学
第一章表面活性剂概论
(1)表面活性剂是一种两亲(亲水和亲油)分子-独特的结构;
(2)称之为“工业味精”;“浓缩的是精华”<“变废为宝”
(3)在科学新兴领域-强劲的发展势头。
如应用胶束、微乳液、溶致液晶等分子有序聚集体/各种以两亲分子为主体形成的膜结构体系在光化学太阳能的转换和储存、新材料合成、催化、分子识别和运输、药物的胶囊化、靶向和缓释,为底物和酶提供独特的微环境以及酶固定化等方面。
表面和界面现象
要想了解表面和界面现象,首先,要了解表面和界面。那么什么是表(界)面呢? 众所周知,我们周围的物质有三态:气、液、固,也就有了气、液、固三相。除气体之间外,应有5种不同的相界面。当有界面的两相其中之一为气相时,这个界面常被称为表面。
表面现象:
蟑螂在洁净的水面“跳舞”;
两枚纸片在宽敞的水面自行分开;等。
界面现象:
不光液体与气体之间有表面层,液体与固体器壁之间也存在着“表面层”,这一液体薄层通常叫做附着层。
液体和固体接触时,会出现两种现象:不浸润和浸润现象。水银掉到玻璃上,呈现出球形-不浸润。而水滴掉到玻璃上,是慢慢地沿玻璃散开-浸润。浸润和不浸润两种现象,决定了液体与固体器壁接触处形成两种不同形状:凹形和凸形。
表面活性和表面活性剂
前面提到的表面和界面现象都和一种物质有关-表面活性剂。表面活性剂的主要功能之一表现在改变液体的表面,液-液界面和液-固界面的性质,而其中液体的表(界)面是最重要的。
那么何谓表面活性?它和表面活性剂又有什么关联?
醛、酮、醇、酸等有机物质在水中的分布是不均匀的,即在液体表面的浓度和液体内部的浓度不同。人们把这种表面和溶液内部浓度不同的现象称为吸附现象。使表面层的浓度大于液体内部浓度的作用称为正吸附作用(简称:吸附)。相反的作用称为负吸附作用。这种因表面正吸附而使液体表面张力降低的性质称为表面活性。
表面活性物质很喜欢跑到两种物质或者两相的表面上活动,从而改变表面性质,人们把它叫做表面活性剂。实质上,它活动的表面是一个界面。这个界面包括气、液、固各相的任何两相的界面,因此人们又把它叫界面活性剂。它就是通过界面活动的能力,发挥润湿、乳化、分散、发泡、增溶、洗涤以及润滑等作用。通常为方便起见统称之为表面活性剂。
不同表面活性物质的表面活性程度是不同的。一般而言,在低浓度下能大大降低溶液表面张力的物质也可以说是具有良好表面活性的物质。使表面张力降低越大的物质其表面活性就越大。即使从其它表面性质来看,大体也以此为基准来衡量。这就是为什么像庚烷、丙酮等表面张力低,而不是表面活性剂的原因。