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第3章 表面活性剂理论9.ppt

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第3章 表面活性剂理论9.ppt

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文档介绍

文档介绍:表面活性剂是20世纪40年代初开发研制、50年代迅速发展起来的一种新型化学品。
表面活性剂是许多工业部门必要的化学助剂,广泛地应用于纺织、制药、化妆品、食品、造纸、皮革、土建、采矿以及民用洗涤等各个领域,主要用作润湿剂、渗透剂、洗涤剂、乳化、分散性能;
(正十二烷基苯磺酸钠)
带支链的烃基:较好的润湿与渗透性能。
   (四聚丙烯苯磺酸钠)
③ 亲水基在亲油基一端:好的乳化、洗涤性能;
亲水基在亲油基中间:润湿、渗透性能好。
亲油基与表面活性关系
第十六页,共一百三十页。
⑴ 有机酸盐
① 羧酸盐(-COOM),如快速浸水剂(环烷酸钠):
② 磺酸盐(-SO3M),如洗衣粉的主要成分(活性
成分)十二烷基苯磺酸钠;
③ 硫酸酯盐(-OSO3M)如硫酸化蓖麻油;
④ 磷酸酯盐(-OPO3M),如磷酸化油。
(M为碱金属、碱土金属及其它金属,NH4+ 等)
表面活性剂的亲水基
第十七页,共一百三十页。
***盐及季铵盐:包括伯***盐,仲***盐,叔***盐
及季铵盐;
(3) 不离解的羟基(-OH,一般为多个羟基),如
“斯盘”(Span);
(4) 醚链(-O-,与水形成氢键而具有亲水性,一般
为多个),如渗透剂JFC,其分子式
RO(CH2CH2O)nH(R为C8~C13烷基)。
表面活性剂的亲水基
第十八页,共一百三十页。
亲水基类型不同,表面活性剂形成胶束的容易程度及降低液体表面张力的能力不同,顺序如下(亲油基相同的条件下):
-COO-≈-N+(CH3)3<-SO3-≤-OSO3-<<***型<<多元醇型≤聚氧乙烯型
一个好的表面活性剂其亲水基与亲油基应有一个很好的匹配关系: 亲水-亲油平衡值(Hydrophilic-Lipophilic Balance,缩写为HLB)。
只有具有适宜的亲油亲水性,才能聚集在油-水界面上形成定向排列,从而改变界面的性质
表面活性剂的亲水基
第十九页,共一百三十页。
表面活性剂的分子结构与
亲水疏水性关系
有些表面活性剂是优良的洗涤剂,去污能力好,却不适合做乳化剂?
有些表面活性剂适合于做乳化剂,但湿润性能却不理想?
表面活性剂的用途主要取决于表面活性剂的性质,而其性质又由他的结构所决定,表面活性剂是由亲水基和疏水基两部分组成的,所以表面活性剂的性质就取决于这两部分基团的种类、原子种类、结构和电性等。
第二十页,共一百三十页。
表面活性剂在溶液的表面层聚集的现象称为正吸附。
正吸附改变了溶液表面的性质,最外层呈现出碳氢链性质,体现出较低的表面张力,进而产生较好的润湿性、乳化性、起泡性等。
三、表面活性剂的吸附性

当表面活性剂浓度很低,但降低表面活性张力很显著,则它的表面活性越强,越容易形成正吸附。
第二十一页,共一百三十页。
表面活性剂溶液与固体接触时,表面活性剂分子可能在固体表面发生吸附,使固体表面性质发生改变。

Solid
对于极性固体物质在表面活性剂浓度较低时形成单层吸附,当其达到临界胶束浓度时,转为双层吸附。对于非极性固体,一般只发生单分子层吸附。
第二十二页,共一百三十页。
第二节 表面活性剂分类
表面活性剂通常采用按化学结构来分类,分为离子型和非离子型两大类,离子型中又可分为阳离子型、阴离子型和***型表面活性剂。显然阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用,否则可能会发生沉淀而失去活性作用。


阳离子型
阴离子型
***型
表面活性剂
特种型
第二十三页,共一百三十页。
各种表面活性剂的结构示意图
无表面活性
维持电中性的作用
表面活性部分
阴离子型
阳离子型
第二十四页,共一百三十页。
表面活性部分
一个整体
离解成两部分
***离子型表面活性剂
第二十五页,共一百三十页。
非离子型表面活性剂
亲水基——与水形成氢键,而溶于水中
亲水基 阴/非离子
杂交型离子型表面活性剂
第二十六页,共一百三十页。
定义:溶于水后,分子电离后亲水基为阴离子基团,如羧基、磺酸基、硫酸基。
疏水基为烷基或者烷基苯
RCOONa 羧酸盐
R-OSO3Na 硫酸酯盐
R-SO3Na 磺酸盐
R-OPO3Na2 磷酸酯盐
分子中具有多种阴离子基团
阴离子表面活性剂
第二十七页,共一百三十页。
最早使用的阴离子表面活性剂;
主要成分是羧酸钠或者羧酸钾,俗称脂肪酸