【正文】 其 HLB值為： C 9 H 1 9 O C H 2 C H 2 O 1 0 H1 0 0 2 2 01 1 3 . 35 2 2 0 4 4 0H L B ??? ? ? ??????（ 2） 疏水基為多元醇酯 ， 即多元醇脂肪酸酯非離子型表面活 性劑 （ Span型 ） HLB=100/5（ 1 S/ A） 式中： S—表面活性劑的皂化價(jià) 。 小田良平利用有機(jī)物的有機(jī)性 （ 疏水基 ） 與無機(jī)性 （ 親水基 ） 的比值來計(jì)算： 式中：無機(jī)性值和有機(jī)性值可查表求得 。 引入：不同種類的親水基 ， 使表面活性劑的表面活性有很大差別 。 非離子型表面活性劑：低溫時(shí)易溶 ， T↑ ， 溶解度 ↓ ， 溶液 變渾濁 。 O ( C H 2 C H 2 O ) n P O 3 N aR 親水基處于分子末端時(shí)： 易形成膠束 ， 所以效率較高 ， 但其效能較低 ， 去污力較佳 。 所以使用 表面活性劑時(shí) ， 一般除了解表面活性劑種類及親水基外 ， 還指明 疏水基種類 。 相對分子質(zhì)量大的 ， 其洗滌作用 ， 乳化 、 分散性好 。 相對分子質(zhì)量小的 ， 洗滌能力好 。 高分子化合物對表面活性劑性質(zhì)的影響 ， 甚至表現(xiàn)在表面活性 劑與水溶性高分子物質(zhì)的混合溶液中 。 但這種氫鍵很弱 ， 與水分子的結(jié)合不牢固 （ 氫鍵 隨電解質(zhì)濃度上升 ， 濁點(diǎn)下降的程度提高 。 原因：親水基不同 ， 多了 ， 而其在水中以 鋸齒形式存在 ， 使占有更大空間 ， 陰離子表面活性劑分子插 入到非離子表面活性劑中變難 ， 使插入后的非離子表面活性 劑膠束靜電效應(yīng)減弱 ， （ 膠束間相互斥力下降 ） 更易聚集 ， 使其與水結(jié)合力下降 ， 濁點(diǎn)提高程度下降 。 同系物 分子結(jié)構(gòu)相近 ， 只是碳原子數(shù)差異 ， 使得表面活性劑等 各種物化性質(zhì)介于各純化合物之間 。 非離子型表面活性劑同系物的混合 類似于離子型表面活性劑 。 二 、 無機(jī)鹽對不同類型表面活性劑的性質(zhì)影響 第二節(jié) 無機(jī)物對表面活性劑溶液性質(zhì)的影響 離子型表面活性劑 由經(jīng)驗(yàn)式： A， B—常數(shù) Ci—與表面活性劑反離子濃度性能相同的 無機(jī)鹽電解質(zhì)濃度 。 原因 :cmc↓,吸附容易 , 吸附量 ↑。 因無機(jī)鹽的加入 ,使其與水強(qiáng)作用 ,表面活性劑與水脫離 , 氫鍵作用下降 ， 濁點(diǎn) ↓。 例：洗滌劑中添加 CMC、 短鏈的烷基芳基磺酸鹽 、 尿素 、 低級醇類等 。 表面張力最低值現(xiàn)象出現(xiàn)與否 ， 往往被看成是表面 活性劑純度的一種量度 。 但表面張力明顯變化 。 圖 53是表面活性劑在棉布上吸附量的變化 。 如在織物 印染加工中 ， 溶液內(nèi)常含大量的無機(jī)鹽 。 X小時(shí) ， cmc較小 ， 表面吸附容易 ， 表面活性高的 在混合膠束比例大 。 本章將重點(diǎn)討論添加劑對表面活性劑溶液 性質(zhì)的影響 。 所以：實(shí)際使用中如果要濁點(diǎn) ， 至一定溫度 ， 對于不同 磺化度可以用不同的加入量 。 疏水基的影響 親水基相同：疏水基含量增加 ， 疏水性提高 ， 相對親 水性下降 ， 表面活性劑與水結(jié)合下降 ， 濁點(diǎn)降低 。 第六節(jié) 聚氧乙烯類非離子表面活性劑的濁點(diǎn) 原因 聚乙二醇 表面活性劑的分子鏈 為線型 ， 空氣中呈鋸齒形；水中呈曲折形 。 高分子表面活性劑 相對分子質(zhì)量的影響 ， 其表現(xiàn)更為突出 。 表明分子大小對表面活性劑性質(zhì)的影響 ， 因而選擇時(shí) ，我們可根據(jù)需要選用不同的相對分子質(zhì)量 。 疏水基的主要種類按疏水性強(qiáng)弱排列如下： （ 1） 氟代烴基： （ 2） 硅氧烷基： （ 3） 脂肪烴基： （ 4） 帶有脂 肪烴基的芳香烴基： （ 5） 芳香烴基； （ 6） 含有弱親水基的烴基 第五節(jié) 表面活性劑分子大小對性質(zhì)的影響 復(fù)習(xí)：表面活性劑親水基和疏水基對其性質(zhì)的影響 。 復(fù)習(xí)：表面活性劑的親水基與其性質(zhì)的關(guān)系 導(dǎo)入：疏水基與其性質(zhì)的關(guān)系 一 、 疏水基種類與表面活性劑性質(zhì)的關(guān)系 。 如：的德國巴斯夫公司 （ BASF） n↑， 降低表面張力的效能 ↑， （ 因?yàn)楸砻婊钚?↑） 三 、 親水基位置與表面活性劑性質(zhì)的關(guān)系 。 非離子型表面活性劑： —OH， —O— 還有比如 —CH2CH2O— N+ClN + (C H 3)2 N+ 性質(zhì) 不同的親水基 ， 其親水性差異很大 。 結(jié)論： HLB值在非離子表面活性中應(yīng)用最廣，上兩表只適用于非 離子型表面活性劑，但實(shí)際使用時(shí)偏差也很大。 7 1 1 l g /woH LB M M??（ 4） 戴維斯公式 前提：表面活性劑分子中親水性和疏水性不僅與相對原子質(zhì) 量有關(guān) ， 還與極性大小有關(guān) 。 （ 二 ） HLB值的計(jì)算 非離子型表面活性劑 HLB值的計(jì)算 （ 1） 格里芬導(dǎo)出： HLB=100/5（ 1 Mo/ M） 式中： Mo－ 疏水基的相對分子質(zhì)量 。 意義：反映表面活性劑分子結(jié)構(gòu)中親水性和疏水性的良好匹 配 ， 即親水親油間的平衡關(guān)系 。 如：增加疏水鏈支化度；親水基處于分子中間；增加不 飽和度 。 （ 5） 非離子型表面活性劑 聚氧乙稀醚 ， （ OCH2CH2） n n為氧乙稀數(shù)目 ， n↑， 濃度 ↑，效率 ↓。 表面張力單位 mN/m。 （ 2） 較大濃度時(shí)才對 cmc影響的有機(jī)物：如尿素 、 低碳醇等 。 不同類型表面活性劑 cmc最低值所處溫度是不同的 。L1 C12H25SO4－ Na+ cmc為 103mol ④ 親水基處于疏水基鏈中間 ， cmc↑。 二 、 表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)和臨界膠束濃度 （ 內(nèi)因 ） 表面活性劑碳?xì)滏? （ 1） 同系列表面活性劑在親水基相同情況下 ， cmc值隨疏水基 的碳鏈增長而降低 。 膠束的形狀與大小關(guān)系 。 （ 1） 此結(jié)構(gòu)使大量的表面活性分子內(nèi)疏水基與水接觸面積縮小 ， 有更高的熱力學(xué)穩(wěn)定性 。 如圖 （ d） 分類 。 重要意義： 表面活性劑的 cmc是一個(gè)很重要的特征數(shù)據(jù) ， 表面活性劑 的許多性能和應(yīng)用條件都與 cmc有關(guān) 。 水中的表面活性劑相互聚集 ， 疏水基相互靠攏 ， 開始形成膠束 。 ②“ 干洗 ” 中 ， 表面活性劑在非水溶劑中對油污發(fā)生增溶作用 ， 從而有效地去除污垢 。 一般化合物稀溶液是理想的 ， 而表面活性劑不同 ， 其稀溶 液中表現(xiàn)出極大非理想性 ， 導(dǎo)致稀溶液與濃溶液有較大差異 。 SlRA??1/GR?1 sAGl??? l sA 離子型表面活性劑在水中可電離出正 、 負(fù)離子形式 ， 與無 機(jī)鹽溶液一致： （ 1） 在濃度極稀時(shí) ， 兩者相似 ， 電導(dǎo)率與濃度呈線性關(guān)系； （ 2）但隨著濃度的上升，無機(jī)鹽仍是電導(dǎo)率與濃度呈線性 關(guān)系；而離子型表面活性劑則與無機(jī)鹽有明顯差異，電導(dǎo)率隨 濃度改變有一轉(zhuǎn)折點(diǎn)，而且隨碳鏈（親油基）的縮短，發(fā)生轉(zhuǎn) 折點(diǎn)的濃度越高，且越來越接近于無機(jī)鹽。 （ 成 團(tuán)結(jié)構(gòu)稱膠束 ） 。 作業(yè)： 什么是溶質(zhì)的表面吸附量 、 吸附等溫線 ？ 從吸附等溫線上可以看出的共同規(guī)律是什 么 ？ 溫度對吸附產(chǎn)生怎樣的影響 ？ 什么是表面張力最低值現(xiàn)象 ， 其意義是什 么 ？ 第三章 表面活性劑在溶液的表面活性 復(fù)習(xí)： 表面張力的定義 、 計(jì)算附加壓力的公式 。 pH值較低時(shí) ， 陰離子表面活性劑吸附增強(qiáng) 。 由圖知：雖有差異 ， 但共同點(diǎn)：在濃度較稀時(shí)吸附量上升較 快 ， 至一定值后 ， 吸附量變化不大 ， 最后趨于飽和值 。 定義： 表面活性劑在固 —液界面上的吸附 ， 就是表面活性劑分子或 離子自溶液中移遷至固 —液界面并富集于界面的過程 ， 與液 — 液界面吸附相似 ， 但固體不能流動 ， 所以不能通過表面張力計(jì) 算吸附量；可通過計(jì)算單位固體中的吸附前后濃度的改變來計(jì) 算吸附量 。 原因：生產(chǎn)上用的表面活性劑均不是純凈物 ， 而含有雜質(zhì) 時(shí)就常常出現(xiàn)表面張力的最低值現(xiàn)象 。L1時(shí) ,分子就不可隨意 “ 平躺 ” ， 濃度在800 106mol 單種表面活性劑吸附： （ 1） 表面張力隨濃度增加而降低 ——正吸附 。 吸附可發(fā)生在：固 液 、 氣 固 、 液 液 、 氣 液界面上 。 ∴ 毛細(xì)管內(nèi)液柱必須下降 h的高度 。 （ 3） 若液面是平的 ， 則 R＝ ， 。 表面張力與物質(zhì)的本性有關(guān) 。 分析 解釋：以液 —?dú)鈨上嘟缑?（ 表面 ） 為例內(nèi)層：受力對稱 ， 合外力為零 ， 所以內(nèi)部分子可以作無規(guī)則運(yùn)動而不消耗功 。 生物降解 。 在等電點(diǎn) 時(shí) ， 形成內(nèi)鹽而沉淀析出 。 離子型表面活性劑 一般情況下，溫度升高，離子型表面活性劑溶解度增大， 但至一定溫度后，溶解度增加很快（ Krafft點(diǎn)）。 四、 按表面活性劑結(jié)構(gòu)分類 陰離子表面活性劑 特點(diǎn)：價(jià)廉，與堿合用能增強(qiáng)去污力，織物洗后手感較好。 若為氣－液的相界面稱為表面，發(fā)生在表面的現(xiàn)象 稱為表面現(xiàn)象。 一、 助劑及其在紡織染整工業(yè)中的應(yīng)用 定義：紡織工業(yè)從紡絲、紡紗、織布、印染到成 品的各道加工工序中，都要用到各種輔助化學(xué)品，它 賦予紡織品各種優(yōu)異的應(yīng)用性能，這種輔助化學(xué)品通 稱為紡織染整助劑。 （ 2）有機(jī)物 草酸、酒精、甘油（丙三醇）等。當(dāng)溶劑中（一般為水）加入很 少量某種物質(zhì)時(shí)，就能增加表面活性，大大降低溶 劑的表面張力或液－液界面張力，改變體系的界面 狀態(tài)，從而產(chǎn)生潤濕或反潤濕、乳化或破乳、起泡 或消泡，以及增溶、凈洗等一系列作用，這種物質(zhì) 就稱為表面活性劑。 （ 3） 硫酸酯鹽類 ROSO3M （ 4） 磷酸酯鹽類 ROPO3M 陽離子表面活性劑（應(yīng)用較少） 如：季銨鹽類。 二 、 化學(xué)穩(wěn)定性 酸、堿穩(wěn)定性 （ 1）一般陰離子表面活性劑在強(qiáng)酸中不穩(wěn)定：羧酸鹽易析出 游離酸；硫酸酯鹽易水解；磺酸鹽穩(wěn)定。 生物活性 包括：毒性、殺菌力，且兩者相對應(yīng)。 第四節(jié) 印染助劑對環(huán)保的影響 作業(yè)： 離子型 、 非離子型表面活性劑的溶解度隨溫度變化的規(guī)律分別是什么 ？ 什么是克拉夫特點(diǎn)和濁點(diǎn) ？ 什么是生物降解性 ？ 表面活性劑有哪些一般性質(zhì) ？ 第二章 表面張力和表面吸附 導(dǎo)入：提問為什么肥皂泡要用力吹才能變大 ？ 自來水龍頭滴下 的水滴變成球形 ？ 一、表面張力 定義 界面：物質(zhì)與物質(zhì)相接觸的面稱界面。表面張力或表面過剩 自由能是液體重要的基本性質(zhì)之一 第一節(jié) 表面張力 二 、 表面張力實(shí)驗(yàn)及分析 實(shí)驗(yàn)裝置 （ 如圖所示 ） 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析 （ 1） 若不加外力 ， 肥皂膜因表面張力作用而縮小 。 四 、 彎曲液體表面下的附加壓力 ——Laplace公式 小面積液面的彎曲 彎曲的原因 彎曲液面受到由于表面張力作用而引起的附加壓力 。 ? 0p? 五 、 毛細(xì)現(xiàn)象 毛細(xì)現(xiàn)象是彎曲液面的附加壓力 △ р的作用結(jié)果 。 寫出 Laplace公式并寫出 △ р與 ρ、 γ。 （ 3） 液 —液界面：不易直接測定 。 離子與離子型 ， 非離子與非離子型 。 在圖 25（ C） 狀態(tài)中 ， 由水的極性 ， 表面幾乎被表面活性 劑分子的親水基覆蓋 ， 親油基朝外 ， 在水的表面形成一個(gè)由 碳?xì)滏I構(gòu)成的表面層 ， 大大改變水的表面性質(zhì) 。 如圖 26 （ 2） 在陽離子表面活性劑中加少量陰