【正文】 的 Γc曲線如下圖所 示。 Γc之間的關系與 固體對氣體的吸附很相 似，故可用和朗繆爾單 分子層吸附等溫式相似 的經(jīng)驗式來表示，即 /( 1 )k c k c?G ? G ?式中 k為經(jīng)驗常數(shù)，與溶 質的活性有關。 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 3 表面活性物質在吸附層的定向排列 實驗表明，脂肪酸在水中的濃度達到一定數(shù)值后，它在表面層中的超額為一定值，與本體濃度無關，并且和它的碳氫鏈的長度也無關。 這時，表面吸附已達到飽和，脂肪酸分子合理的 排列是羧基伸向水中，碳氫鏈朝向空氣。 Γ m或 Γ ∞ 稱為飽和吸附量，亦可以看作是在單位 表面上定向排列呈單分子層吸附時溶質的物質的量。 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 3 表面活性物質在吸附層的定向排列 根據(jù)這種緊密排列的形式，可以計算每個分子所占的截面積 am。 m1maΓ L?式中 L為阿伏加德羅常數(shù)， Gm是在單位表面上定向排列呈單分子層吸附時溶質的物質的量，即飽和吸附量。 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 4 表面活性物質 表面活性劑通常采用按化學結構來分類，分為離子型和非離子型兩大類，離子型中又可分為陽離子型、陰離子型和兩性型表面活性劑。顯然陽離子型和陰離子型的表面活性劑不能混用，否則可能會發(fā)生沉淀而失去活性作用。 陽離子型 陰離子型 兩性型 表面活性劑 (1)表面活性劑分類 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 常用表面活性劑類型 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 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 常用表面活性劑類型 陽離子表面活性劑 RNH2HCl 伯胺鹽 CH3 | RNHCl 仲胺鹽 | H CH3 | RNHCl 叔胺鹽 | CH3 CH3 | RN+CH3Cl 季胺鹽 | CH3 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 常用表面活性劑類型 兩性表面活性劑 RNHCH2CH2COOH 氨基酸型 CH3 | RN+CH2COO 甜菜堿型 | CH3 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 常用表面活性劑類型 R(C6H4)O(C2H4O)nH 烷基酚聚氧乙烯醚 非離子表面活性劑 R2N(C2H4O)nH 聚氧乙烯烷基胺 RCONH(C2H4O)nH 聚氧乙烯烷基酰胺 RCOOCH2(CHOH)3H 多元醇型 RO(CH2CH2O)nH 脂肪醇 聚氧乙烯醚 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的基本性質 表面活性劑是兩親分子。溶解在水中達一定濃度時，其非極性部分會自相結合，形成聚集體，使憎水基向里、親水基向外， 這種多分子聚集體稱為膠束。 隨著親水基不同和濃度不同，形成的膠束可呈現(xiàn) 棒狀 、 層狀或球狀等 多種形狀。 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的基本性質 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的基本性質 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的基本性質 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的基本性質 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的基本性質 臨界膠束濃度簡稱 CMC 表面活性劑在水中隨著濃度增大，表面上聚集的活性劑分子形成定向排列的緊密單分子層，多余的分子在體相內部也三三兩兩的以憎水基互相靠攏，聚集在一起形成膠束， 這開始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度。 這時溶液性質與理想性質發(fā)生偏離，在表面張力對濃度繪制的曲線上會出現(xiàn)轉折。其它的物理性質，如電導率 、 滲透壓 、 去污能力及增溶作用等也發(fā)生很大的差異 。 繼續(xù)增加活性劑濃度，表面張力不再降低，其它的性質也不再發(fā)生突變，而體相中的膠束則不斷增多、增大。 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的基本性質 表面活 性劑溶 液的性 質與濃 度的關 系。 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的基本性質 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 親水親油平衡 (hydrophilelipophile balance) 表面活性劑都是兩親分子，由于親水和親油基團的不同，很難用相同的單位來衡量，所以Griffin提出了用一個相對的值即 HLB值來表示表面活性物質的親水性。對非離子型的表面活性劑，HLB的計算公式為： HLB值 = 親 水基質量 親水基質量 +憎水基質量 100/5 例如：石蠟無親水基，所以 HLB=0 聚乙二醇，全部是親水基， HLB=20。 其余非離子型表面活性劑的 HLB值介于 0～ 20之間。 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 親水親油平衡 (hydrophilelipophile balance) 根據(jù)需要，可根據(jù) HLB值選擇合適的表面活性劑。例如： HLB值在 2～ 6之間，可作油包水型的乳化劑； 8～ 10之間作潤濕劑； 12～ 18之間作為水包油型乳化劑。 HLB值 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 | |——— | |—— | |—— | |—— | | 石蠟 W/O乳化劑 潤濕劑 洗滌劑 增溶劑 | |———— | 聚乙二醇 O/W乳化劑 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的實際應用 表面活性劑的用途極廣，主要有五個方面： 表面活性劑可以降低液體表面張力，改變接觸角的大小，從而達到所需的目的。 例如，要農藥潤濕帶蠟的植物表面，要在農藥中加表面活性劑； 如果要制造防水材料，就要在表面涂憎水的表面活性劑，使接觸角大于 90176。 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的實際應用 “泡”就是由液體薄膜包圍著氣體。有的表面活性劑和水可以形成一定強度的薄膜，包圍著空氣而形成泡沫，用于浮游選礦、泡沫滅火和洗滌去污等，這種活性劑稱為 起泡劑 。 也有時要使用 消泡劑 ，在制糖、制中藥過程中泡沫太多，要加入適當?shù)谋砻婊钚詣┙档捅∧姸?，消除氣泡，防止事故? ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的實際應用 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的實際應用 非極性有機物如苯在水中溶解度很小，加入油酸鈉等表面活性劑后，苯在水中的溶解度大大增加，這稱為增溶作用。 增溶作用與普通的溶解概念是不同的，增溶的苯不是均勻分散在水中，而是分散在油酸根分子形成的膠束中。 經(jīng) X射線衍射證實，增溶后各種膠束都有不同程度的增大，而整個溶液的的依數(shù)性變化不大。 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的實際應用 一種或幾種液體以大于 107m直徑的液珠分散在另一不相混溶的液體之中形成的 粗分散 體系稱為乳狀液。 要使它穩(wěn)定存在必須加乳化劑。根據(jù)乳化劑結構的不同可以形成以水為連續(xù)相的 水包油 乳狀液 (O/W)，或以油為連續(xù)相的 油包水 乳狀液 (W/O)。 有時為了破壞乳狀液需加入另一種表面活性劑，稱為 破乳劑 ，將乳狀液中的分散相和分散介質分開。例如原油中需要加入破乳劑將油與水分開。 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的實際應用 洗滌劑中通常要加入多種輔助成分，增加對被清洗物體的潤濕作用，又要有起泡、增白、占領清潔表面不被再次污染等功能。 其中占主要成分的表面活性劑的去污過程可用示意圖說明： ，對油污潤濕性能差，不容易把油污洗掉。 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的實際應用 ，憎水基團朝向織物表面和吸附在污垢上，使污垢逐步脫離表面。 泡沫浮到水面后被去除，潔凈表面被活性劑分子占領。 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的實際應用 在固體物料的粉碎過程中，由于物料被磨細，顆粒變小，比表面增大，系統(tǒng)具有很大的表面吉布斯自由能，處于熱力學的高度不穩(wěn)定狀態(tài)。在一定的溫度和壓力下，系統(tǒng)的表面吉布斯自由能有自動減小的趨勢，在沒有表面活性物質存在的情況下，只能靠表面積自動地變小，即顆粒變大以降低系統(tǒng)的表面吉布斯自由能。因此，若想得到更細的顆粒，必須加入適量的助磨劑，如水、油酸、亞硫酸紙漿廢液等表面活性物質以提高粉碎效率。 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 表面活性物質的實際應用 表面活性物質自動地吸附在顆粒表面上，不但降低 系統(tǒng)的表面吉布斯自由能，而且還可以自動地滲入到微 細裂縫中去并能向深處擴展，如同在裂縫中打入一個 “ 楔子 ” ,起著一種劈裂作用，這時在外力的作用下，或加 大裂縫，或分裂成更小的顆粒。多余的表面活性物質的 分子很快的又吸附在這些新產(chǎn)生的表面上，以防止新裂 縫的愈合或顆粒相互間的粘聚。從而顯著的提高了粉碎 效率。 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/17 本章結束 本章結束 謝謝觀看