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上传人:guoxiachuanyue004 2022/8/12 文件大小:193 KB

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文档介绍

文档介绍:第五章表面活性剂的功能与应用—增溶作用胶团催化微乳化
4—1增溶作用
(一)增溶作用的定义和特点所谓增溶作用是指由于表面活性剂胶束的存在,使得在溶液中难溶乃至不溶的物质溶解度显著增加的作用。
例子:25°,其被表面活性剂增溶的程度明显增加。
(3)温度的影响温度对增溶作用的影响,随表面活性剂类型和被增溶物结构的不同而不同。多数情况,温度升高,增溶作用加大。
离子型表面活性剂,温度升高,表面活性剂分子热运动加剧,使胶束中能发生增溶作用的空间加大,对极性和非极性化合物的增溶程度增加。
含有聚氧乙烯基的非离子表面活性剂,温度升高,聚氧乙烯基与水分子之间的氢键遭破坏,水化作用减小,胶束易形成,聚集数增加,温度升至浊点附近,增溶明显。
(4)添加无机电解质的影响离子型表面活性剂溶液中添加少量无机电解质可增加烃类化合物的增溶程度,但却使极性有机物的增溶程度减少。
无机盐加入,离子型表面活性剂的cmc降低,胶束聚集数增加,胶束变大,使得增溶于胶束内部的烃类化合物的增溶程度增加;另一方面,电解质使胶束“栅栏”分子间斥力下降,形成胶束的表面活性剂分子排列得更加紧密,从而减少了有机化合物在“栅栏”中增溶空间,使其溶量减少。
(5)有机物添加剂的影响添加烃类等非极性化合物,会使其增溶于表面活性剂胶束内部,使胶束胀大,有利于极性有机物插入胶束的“栅栏”中,即提高了极性有机物的增溶程度。反之,添加极性有机物后,增溶于胶束的“栅栏”中,使非极性碳氢化合物增溶的空间变大,增溶量增加,但有时,增溶了一种极性有机物,会使表面活性剂对另一种极性有机物增溶程度降低。
十二烷基硫酸钠水溶液中加入长链醇以后,对油酸的增溶程度降低了,这可能是两种极性有机物争夺胶束“栅栏”位置的结果。
(四)增溶作用的应用乳液聚合:原料分散于水形成乳状液
石油工业:(驱油)胶片生产。
4—2胶团催化一、胶团催化简介:反应速度对环境极为敏感。
表面活性剂在溶液中形成胶团,使介质的性能发生变化,导致在其中发生的化学反应速度有明显的影响,这种现象称胶团催化。
大多数胶团催化(MicellarCatalysis)反应为有机反应。
胶团催化可以使反应加速,也可以使反应速度降低。
例:酯的碱性水解
O
R'
AR——COO-+HOR
亠+OH-
OH-
溴化十六烷基三甲烷胶团有催化作用,胶团溶液中的速度常数与水中的速度常数
的比%/%=95,而K12胶团起抑制作用%/%=
二、胶团催化机理
最重要的:介质效应和浓集作用
介质效应:涉及离子性或极性过渡状态的反应对环境极性十分敏感。由于胶团拥有从高度极性的水环境和电性到几乎完全非极性似烃的环境的全程过渡,可以为反应提供最适宜的极性环境,而利于反应的进行,这使得同样的反应在胶团上进行的速度常数大于在溶剂中的速度常数,胶团对反应速度的这种作用常称为介质效应。
浓集作用:胶团能加溶原来不易溶于反应介质中的反应物,离子型胶团还会吸引具有相反电性的反应物,这使得离子与极性有机物构成的反应体系的反应物在胶团附近的局部浓度上升而加速反应,这种作用称为接近作用或浓集作用。
(三)胶团催化反应的基本动力学
设物质A转化为B的反应在溶液中进行时速度常数R0,在胶团中进行时的速度常数为R,胶团催化反