文档介绍：Surfactants Chemistry and its Application 表面活性剂化学及其应用应用化学 Introduction 绪论 1、基本概念(1)表面与界面(Surface and Interface) —物质相与相之间的“接界面”或“接触面”。(a) 物质( Substances) —同种或异种物质之间; (b) 相( Phases) —物质的化学、物理性质相同的集合体。物质有 G,L,S 三种聚集态,两两组合扣去 G-G 无接界面外,自然界中存在五种界面: G-L, G-S, L-L, L-S, S-S 。(2)表面与界面张力 Tension of Surface and Interface (a) 本体相分子 Molecules of bulk phase; (b) 表面相分子 Molecules of surface phase; (c) 表面张力(Tension of surface)-shrink force in surface). ?液体表面的自动收缩现象; 自然状态的水滴、气泡、西瓜等等?表面的紧缩力—表(界)面张力。 f(紧缩力) = F(重力) = (W 1 +W 2 ) = W gg = 2 ?l? = F/2 l unit: N/m or mN/m (3) Specific Surface Gibbs Free Energy ( ) T,P : reversible surface work -?w’ = dG -?w’ = Fdx = 2 ?l dx = ?dA = ( dG) T,P ?= ( ? G/? A) T,P ?- 在恒温、恒压下增加单位表面积引起体系的 Gibbs Free Energy 的增加, unit: J/m 2 Specific Surface Energy - Tension of Surface 同物质:同值、同量纲,但不同单位与意义 unit: N/m = J/m 2 = ?10 3 erg/cm 2 = ?10 3 mN/m = ?10 3 dyne/cm (4) 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; Eotvos 关系式: ?V 2/3= k(T c -T) 式中: V为摩尔体积?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; Maxwell 关系式: ( ??/ ? P) T,A =(? V/ ? A) P,T 2. Surfactants 表(界)面活性剂(1)三类物质的表面吸附性(a) c ?, ??且C surface < C bulk _ _ 表面负吸附物质:无机盐(b) c ?, ??且C surface > C bulk 表面正吸附物质:有机酸、碱、醇等(c) c ?, ???且C surface ?C bulk 表面活性物质:表面活性剂(2)表面活性剂定义 Definition of Surfactants (a) 能大大降低溶液的表(界)面张力—— Adsorption on surface or interface (b) 能在本体相中形成胶团、胶束—— Micelle (c) 能产生润湿与反润湿、乳化与破乳、起泡与消泡、分散与絮凝以及增溶、洗涤等作用—— Surface activity ——的一类不对称化合物。 3、表面活性剂的结构特征?(1) 双亲结构( Amphiphilic structure ) ?非极性的亲油基—— Lipophilic groups ?极性的亲水基—— Hydrophilic groups ?通过连接基或直接连接而成的不对称化合物——例如肥皂,硬脂酸钠学名十八烷基酸钠: (2) 冰山结构( Iceberg structure ) (a) Hydrogen bond (氢键) 神奇液体——水(例如: ? s?? l ) 主要原因是氢键。一个水分子可形成四个氢键形成六元环结构,在液态时也会形成冰结构,为假晶结构( psudo crystal)