材料表界面第五章ppt課件(已修改)
2025-05-14 18:02 本頁(yè)面
【正文】 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí) 第五章 表面活性劑 第五章 表面活性劑 表面活性劑分類(lèi) 表面活性劑的物理化學(xué)性能 表面活性劑的概念 表面活性劑的重要作用 什么是表面活性劑 ? 概述 第一種類(lèi)型：水溶液的表面張力隨 溶質(zhì)濃度的增加幾乎成直線(xiàn)關(guān)系上升。如 Na2SO4,KOH,NH4Cl,KNO3等無(wú)機(jī)鹽以及蔗糖，甘露醇等多羥基有機(jī)物的水溶液。 第二種類(lèi)型：在稀溶液中可比較明顯地降低水溶液的表面張力，通常開(kāi)始降低的較快，隨著濃度的增加，表面張力減小趨勢(shì)減慢。如一些醇、醛、酸、酮與胺等的有機(jī)物。 第三種類(lèi)型：加入少量物質(zhì)可顯著降低溶液的表面張力。至一定濃度后表面張力不再有顯著變化。如 8碳以上的直鏈有機(jī)堿金屬鹽，高碳直鏈磺酸鹽，硫酸鹽，苯磺酸鹽等表面活性劑的水溶液。 什么是表面活性劑 ? 概述 像第三類(lèi)物質(zhì)那樣，加入很少量就能大大降低溶劑的表面張力，使表面呈現(xiàn)活性狀態(tài)的物質(zhì)稱(chēng)為表面活性劑。 表面活性劑的概念： 能顯著降低水氣界面和水油界面的界面張力的物質(zhì)稱(chēng)為表面活性劑。 親水基 表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 概述 親油基 表面活性劑 親水基（極性部分） 親油基（非極性部分） 帶電基團(tuán) 兩性離子 極性基團(tuán) 含 8個(gè)碳原子以上的碳鏈 NB r 表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 概述 表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 概述 親水基 親油基 概述 表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 表面活性劑達(dá)到形成單分子膜的最低濃度叫臨界膠束濃度。 或者能夠形成膠束的表面活性劑最低濃度稱(chēng)為臨界膠束濃度。 表面活性劑的濃度變化和表面活性劑的活動(dòng)情況的關(guān)系 表面活性原理 : ： 在表（界）面上吸附，形成吸附膜。 ： 在溶液內(nèi)部自聚，形成多種類(lèi)型的分子有序組合體。 概述 表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 親水基 親油基 不同碳鏈長(zhǎng)度的脂肪酸鈉對(duì)石蠟 水界面張力的影響（ 30℃ ） 1） 7碳原子以下，降低表面張力不明顯 2） 8~20個(gè)碳原子時(shí)，脂肪酸鈉鹽呈現(xiàn)明顯的表面活性。 當(dāng)親油基為直鏈或支鏈烷烴， 8~20個(gè)碳原子時(shí)為合適；當(dāng)親油基為烷基酚或苯基， 8~16個(gè)碳原子時(shí)為宜；若親油基為烷基萘基，則烷基數(shù)為 2個(gè)，每個(gè)烷基碳原子在 3個(gè)以上。 親油基 親水基 表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 概述 表面活性劑的分類(lèi) 按分子量大小分： （ a）低分子量表面活性劑： 1000以下； （ b）中高分子量表面活性劑： 1000以上 ； 按工業(yè)用途分類(lèi)： 滲透劑、潤(rùn)濕劑、乳化劑、分散劑、起泡劑、消泡劑、凈洗劑、殺菌劑、勻染劑、緩染劑、柔軟劑、平滑劑、抗靜電劑、防銹劑等。 按疏水基的類(lèi)型分： （ a）碳?xì)滏湥阂蕴細(xì)滏湠槭杷? （ b）聚氧丙烯：由環(huán)氧丙烷低聚而成，聚氧丙烷為疏水基； （ c）氟表面活性劑：以碳氟鏈為疏水基；特點(diǎn)：表面活性高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有抗氧化性，耐酸、耐堿和耐高溫。 （ d）硅表面活性劑：以硅氧烷鏈為疏水基；表面活性?xún)H次于氟表面活性劑。 （ e）含硼表面活性劑：特點(diǎn)：具有沸點(diǎn)高、不易揮發(fā)、高溫下穩(wěn)定等特點(diǎn)，常用于合成樹(shù)脂的抗靜電劑。 疏水基 親水基 表面活性劑的分類(lèi) 親水基團(tuán)是否帶電 離子型 非離子型： 不能電離 陰離子型 陽(yáng)離子型 兩性離子型 親油基 親水基 表面活性劑的分類(lèi) 按 親水基類(lèi)型 分類(lèi)是表面活性劑分類(lèi)的主要方法 表面活性劑的分類(lèi) ? 親水基一端為陰離子，其水溶液一般為堿性或中性。它們?cè)谡麄€(gè)表面活性劑生產(chǎn)中占有相當(dāng)大的比重（約 40%）。 5. 2. 1 陰離子表面活性劑 陰離子表面活性劑 RCOONa 羧酸鹽 ROSO3Na 硫酸酯鹽 RSO3Na 磺酸鹽 ROPO3Na2 磷酸酯鹽 ?起表面活性作用的部分是陰離子。 羧酸鹽： ①通式： (RCOO)nMn+脂肪酸鹽 ②分類(lèi)：一價(jià)金屬皂 (鉀、鈉皂 )；二價(jià)或多價(jià)皂 (鉛、鈣、鋁皂 )；有機(jī)胺皂 (三乙醇胺皂 ) ③ 性質(zhì)：具有良好的乳化能力，易被酸及多價(jià)鹽破壞，電解質(zhì)使之鹽析。 ④應(yīng)用：具有一定的刺激性，只供外用。 表面活性劑的分類(lèi) 5. 2. 1 陰離子表面活性劑 表面活性劑的分類(lèi) 5. 2. 1 陰離子表面活性劑 硫酸酯鹽： ①通式： ROSO3M+ ② 分類(lèi)：硫酸化油 (硫酸化蓖麻油稱(chēng)土耳其紅油 )；高級(jí)脂肪醇硫酸脂 (十二烷基硫酸鈉 ) 。 ③性質(zhì)：可與水混溶，為無(wú)刺激的去污劑和潤(rùn)濕劑；乳化性很強(qiáng)，穩(wěn)定、耐酸、鈣，易與一些高分子陽(yáng)離子藥物發(fā)生沉淀。 ④應(yīng)用：代替肥皂洗滌皮膚；有一定刺激性，主要用于外用軟膏的乳化劑。有時(shí)也用于片劑等固體制劑的潤(rùn)濕劑或增溶劑。 表面活性劑的分類(lèi) 5. 2. 1 陰離子表面活性劑 磺酸鹽： ①通式： RSO3M+ ② 分類(lèi)：脂肪族磺酸化物，如二辛玻珀酸脂磺的鈉；烷基芳基磺酸化物，如十二烷基苯磺酸鈉，常用洗滌劑；烷基苯磺酸化物；膽酸鹽，如?；悄懰徕c。 ③性質(zhì)：水溶性 , 耐酸、鈣、鎂鹽性比硫酸化物差 , 不易水解。 ④應(yīng)用： 用作胃腸脂肪的乳化劑和單脂肪酸甘油酸的增溶劑；較好的洗滌劑。 親水基一端是陽(yáng)離子，故常稱(chēng)之為 “陽(yáng)性皂”。其水溶液大多呈酸性。 陽(yáng)離子表面活性劑 RNH2HCl 伯胺鹽 CH3 | RNHHCl 仲胺鹽 | H CH3 | RNHCl 叔胺鹽 | CH3 CH3 | RN+CH3Cl 季胺鹽 | CH3 表面活性劑的分類(lèi) 5. 2. 2 陽(yáng)離子表面活性劑 ?起作用的是陽(yáng)離子，亦稱(chēng)陽(yáng)性皂。 1. 結(jié)構(gòu)：含有一個(gè)五價(jià)氮原子。 2. 特點(diǎn)：水溶性大，在酸性和堿性溶液中較穩(wěn)定具有良好的表面活性和殺菌作用。 3. 應(yīng)用：殺菌；防腐；皮膚、粘膜手術(shù)器械的消毒。 4. 常用藥物：①苯扎氯銨 (潔爾滅 )；②苯扎溴銨 (新潔爾滅 ) 。 5. 2. 2 陽(yáng)離子表面活性劑 表面活性劑的分類(lèi) CH3 | RN+CH3Cl 季胺鹽 | CH3 ?在親水基一端既有陽(yáng)離子也有陰離子。 兩
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