文档介绍：第一章表面活性剂绪论
基本概念:
(1)表面张力
表面张力是指作用于液体表面单位长度上使表面收缩的力(N/m)
(2)表面活性物质
能使水的表面张力明显降低的溶质称为表面活性物质。
(3)表面活性剂
表面活性剂是指在加入少量时就能显著降低溶液表面张力并改变体系界面状态的物质。
(4)表面活性剂有效值
能够把水的表面张力降低到的最小值。显然,能把水的表面张力降得愈低,该表面活性剂愈有效。
(5) C20
C20 :降低溶液表面张力 20mN·m-1 时所需的表面活性剂浓度,该值愈小表明表面活性剂在界面的吸附能力愈强。
(6)cmc
。
(7)胶束
两亲分子溶解在水中达一定浓度时,其非极性部分会互相吸引,从而使得分子自发形成有序的聚集体,使憎水基向里、亲水基向外,减小了憎水基与水分子的接触,使体系能量下降,这种多分子有序聚集体称为胶束。
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。
(8)胶束聚集数
胶束聚集数:指缔和成胶束的表面活性剂分子或离子的数量,可度量胶束的大小。
疏水性↑,胶束聚集数↑
胶束聚集数=胶束量(胶束的分子量)/表面活性剂的分子量
(9)Krafft 点
Krafft 点:1%的表面活性剂溶液加热时由浑浊变澄清,溶解度急剧增加时的温度。
Krafft 点低,表面活性剂的低温水溶性越好;
离子型表面活性剂通常在Krafft 点以上使用
(10)浊点
浊点:1%的聚氧乙烯型非离子表面活性剂溶液加热时,溶液由澄清变浑浊时的温度。
非离子型表面活性剂通常在浊点以下使用
浊点越高,溶解度越好,使用范围越广
2 基本数值
(1)水在20℃
3 重要关系
(1)表面张力的影响因素及其一般规律
影响表面张力的因素——分子间力有关
温度对表面张力的影响:随温度升高,分子间力降低,液体的表面张力降低;
压力对表面张力的影响:随压力升高,气相密度升高,液体表面的内向合力降低,液体的表面张力降低;
(2)cmc的影响因素及其一般规律
内因:
(1)碳氢链的长度:碳数↑,cmc↓
(2)碳氢链的分支:分支↑, cmc↑
(3)极性基团位置:极性基团居中,cmc↑
(4)碳氢链中引入双键、极性基团, cmc↑
(5)疏水链的性质:CH链→CF链, cmc↓
(6)亲水基团的种类: n-SAA <<ionic-SAA≈ amphionics –SAA
外因:
温度:ionic-SAA在其Krafft point 以上使用
nonionic-SAA在其cloud point 以下使用
无机强电解质:加入使ionic-SAA的cmc↓,对nonionic-SAA影响不大
无机盐和有机添加剂:影响胶束的形状
(3)表面活性剂结构与性能关系的一般规律
γ极性的碳氢化合物>γ非极性碳氢化合物;
γ芳环或共轭双键化合物>饱和碳氢化合物;
同系物中相对分子质量较大者表面张力较高
4 表面活性剂的分类方法及其主要类型
表面活性剂分类方法有多种,根据来源可分为天然表面活性剂与合成表面活性剂;
根据溶解性质可分为水溶性表面活性剂与油溶性表面活性剂;
根据极性基团的解离性质分为离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂两大类;
再根据离子型表面活性剂所带电荷,又分为阳离子、阴离子、***离子表面活性剂。
按亲水基进行分类的常用表面活性剂如下:
(一)阴离子表面活性剂
:RCOO-M+, 如硬脂酸钠、钙、镁等。
:ROSO3-M+,如十二烷基硫酸钠、十六醇硫酸钠等。
:RSO3-M+,如二己基琥珀酸磺酸钠。
烷基苯基磺酸盐通式:RC6H5SO3-M+,如十二烷基苯磺酸钠等。
、牛胆磺酸钠等。
(二) 阳离子表面活性剂
具有易吸附于一般固体表面及杀菌性两个特点
(1)伯***盐 R-NH3+
(2)季铵盐季***盐水溶液具有强杀菌性,常用作消毒、杀菌剂
(3) 吡啶盐
(三)***表面活性剂
(1)氨基酸型 R-NH2CH2-CH2COO- 洗涤性能良好,常作为特殊洗涤剂
(2)甜菜碱型去污力强,对纤维有保护作用
(3)磷脂类属天然表面活性剂,常用作食品添加剂
(四)非离子表面活性剂
(1)脂肪醇聚氧乙烯醚 R-O-(CH2CH2O)nH 俗称平平加系列,具良好湿润性能
(2)烷基酚聚氧乙烯醚 R-(C6H4)-O(C2H4O)nH 俗称 OP系列,化学性质稳定,抗氧化性能强
(3)聚氧乙烯烷基酰*** R