【正文】 基 對水的斥力 ， 使水中氫鍵結(jié)構(gòu)重排 ， 水分子與表面活性劑分子或離子形成一 種有序結(jié)構(gòu) 。 如在表面活性劑 cmc左右 時(shí) ， 表面張力 、 滲透壓 、 冰點(diǎn) 、 粘度 、 密度 、 可溶性 、 凈洗力 、 光散射和顏色變化等性質(zhì)都會發(fā)生顯著變化 ， 這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)濃度 就是 cmc。 如離子型表面活性劑的 cmc約在 103~102mol/L。 用 cmc表示 。 二 、 臨界膠束濃度 。 當(dāng)濃度再進(jìn)一步增大并到一定值時(shí) ， 水的表面全部被一層 表面活性劑的分子或離子覆蓋 ， 此時(shí) ， 表面吸附達(dá)最大值 ， 而 且表面上再也容納不了更多的分子 ， 將水和空氣完全隔離 ， 此 時(shí)表面張力最低 。 隨溶液濃度增加 ， 溶液中表面活性劑分子或離子數(shù)目增加 ， 而表面活性劑中含有親水基和疏水基 ， 所以就會被吸附到水 — 空氣的界面 ， 空氣和水的接觸部分被空氣和表面活性劑 、 表面 活性劑和水的接觸面所取代 ， 使原來的空氣和水的接觸界面降 低 ， 導(dǎo)致水的表面張力急劇下降 。 從圖 33中可知：濃度很稀時(shí)， 水的表面張力降低很快，過了突 變點(diǎn)，隨濃度增加，表面張力基 本保持不變。 表明：表面現(xiàn)象 (表面吸附 )和內(nèi)部性質(zhì)有著 統(tǒng)一的內(nèi)在聯(lián)系 。 從圖 32中明顯看出 ， 所有的物理化學(xué)性質(zhì) 變化均有一轉(zhuǎn) 折點(diǎn) ， 且此轉(zhuǎn)折點(diǎn)的濃度變化范圍較小 ， cmc 臨界膠束濃度：開始形成膠束時(shí)的濃度 。 此種表面性質(zhì)的突變與表面活性劑在溶液中的狀態(tài)變 化到底有何關(guān)系呢 ?現(xiàn)在我們對表面性質(zhì)有了一定的了 解 ,還要研究表面活性在溶液中的狀態(tài) ,才能了解和認(rèn)識表 面活性劑溶液的性 質(zhì)和作用。 第三章 表面活性劑在溶液的表面活性 第一節(jié) 表面活性劑的一些性質(zhì) 我們在討論表面活性劑在溶液界面上吸附時(shí)發(fā)現(xiàn)： 溶液表面張力隨濃度變化的關(guān)系中有一突變點(diǎn) ,如下圖 31 虛線還出現(xiàn)了表面張力最低現(xiàn)象。 （ 1） 定義： 吸附等溫線是指在一定溫度下 ， 吸附量與溶液濃度 之間的平衡關(guān)系曲線 。 如果對混合體 系提純 ， 則表面張力最低值現(xiàn)象消失 ， 所以表面張力最低值 現(xiàn)象出現(xiàn)與否 ， 看成是表面活性劑純度的一種度量 。 如圖 27 （ 3） 在陰離子表面活性劑中加入少量非離子表面活性劑 ， 也 會出現(xiàn)最低值現(xiàn)象 。 形式： （ 1） 在陰離子表面活性劑中加入少量陽離子表面活性劑 ， 可 大大降低表面張力 ， 出現(xiàn)明顯表面張力最低值現(xiàn)象 。 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 。 四 、 表面張力最低值現(xiàn)象 。 此時(shí)溶液具 有最低表面張力 。 當(dāng)發(fā)生表面活性劑吸附后 ， 必然改變體系的界面狀態(tài) ， 而影 響界面性質(zhì) ， 從而產(chǎn)生一系列重要作用如濕潤 、 乳化 、 起泡 、 凈 洗等 。 表面活性劑的吸附 。 （ 2） 固 — 液界面：吸附前后液體的濃度變化 （ 減小 ） 。 吸附可發(fā)生在：固 液 、 氣 固 、 液 液 、 氣 液界面上 。 壓力及其它因素對表面張力的影響 。 表面張力與物質(zhì)的本性有關(guān) 。 （ 4） 從另一角度分析表面張力 。 （ 2） 施加外力 ， 肥皂膜受力平衡 。 表面張力產(chǎn)生的原因 由于物質(zhì)不同，分子間的作用力不同，在同一物質(zhì)內(nèi)部，分 子受力是平衡的，在界面處是不平衡的。 分析 解釋：以液 — 氣兩相界面 （ 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(dòng)而不消耗功 。通常以 mN/m為單位。 表面：物質(zhì)與氣相組成的界面為表面。 毒性大小順序?yàn)椋宏栯x子表面活性劑＞陰離子表面活 性劑＞非離子表面活性劑 。 生物降解 。 復(fù)習(xí)：離子型 、 非離子型表面活性劑的溶解度隨溫度變化的關(guān) 系表面活性劑的化學(xué)穩(wěn)定性 (酸 、 堿穩(wěn)定性 ， 無機(jī)穩(wěn)定性等 ) 一、全球性環(huán)境問題 人口 、 資源 、 環(huán)境已是當(dāng)今世界環(huán)境科學(xué)所關(guān)注的三大問 題 。 如：陽離子表面活性劑中季銨鹽類毒性大，但殺菌力好。 氧化穩(wěn)定性 離子型表面活性劑中磺酸鹽類和非離子型中聚氧乙烯醚型抗 氧性好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 在等電點(diǎn) 時(shí) ， 形成內(nèi)鹽而沉淀析出 。 （ 3） 非離子型表面活性劑在酸 、 堿液中均較穩(wěn)定 ， 但環(huán)氧乙 烷 加成物例外 。而在堿液中均穩(wěn)定?？死蛱攸c(diǎn)和濁點(diǎn)分別是離子型表面活性劑和 非離子型表面活性劑的特征反映。 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)）。 導(dǎo)入：表面活性劑的一般性質(zhì)包括：溶解度和化學(xué)穩(wěn)定性 。 兩性型表面活性劑 非離子型表面活性劑 如：聚乙二醇類 、平平加等。 （ 2）磺酸鹽類 RSO3M 如： 601洗滌劑、 ABS、 拉開粉 BX、胰加漂 T等。 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。 三 、 表面活性劑的分類 四大類分類法（ ISO分類） 分為離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑、結(jié)構(gòu)混合 型、特殊類型四類； 按用途分類 凈洗劑、精練劑、潤濕劑、滲透劑、分散劑、乳化劑、 起 泡劑、消泡劑、勻染劑、緩染劑、固色劑、剝色劑、 柔軟劑、 防水劑、阻燃劑、抗靜電劑等。（如圖 11所示） 表面活性劑的分類 圖 11 二、 表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和表示方法 基本結(jié)構(gòu) 表面活性劑是一種兩親分子 ， 既親水又親油；一端是親水 基 （ 極性的 ） ；另一端是親油基 （ 非極性的 ） ， 形成不對稱結(jié) 構(gòu) 。 二、表面活性劑 對于純凈的液體而言，表面張力大小與物質(zhì)本 身濕度、壓強(qiáng)有關(guān)。 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。 導(dǎo)入：印染助劑中用量最多的表面活性劑的基本知 識 。 印染助劑在染整工業(yè)中的應(yīng)用 潤濕、滲透、乳化、分散、洗滌、柔軟、固色、防水、防霉、 抗靜電等作用。 二、紡織染整助劑分類 根據(jù)生產(chǎn)工藝分： （ 1 ） 紡織助劑 （ 2 ） 印染助劑 印染助劑 （ 1）無機(jī)物 食鹽、 鹽酸、保險(xiǎn)粉（ Na2S2O4） 等。 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。染整助劑及其應(yīng)用 第三篇 第一章 總論 日常生活中常用的肥皂、洗衣粉均可清洗污垢， 食鹽可以作為固色劑。這些物質(zhì)都屬于助劑，其中大 部分是表面活性劑，本書我們主要討論印染工業(yè)中常 用的表面活性劑及其應(yīng)用。 作用：提高紡織品的質(zhì)量，改善加工效果，提高 生產(chǎn)效率，簡化生產(chǎn)過程，降低生產(chǎn)成本。 （ 2）有機(jī)物 草酸、酒精、甘油（丙三醇）等。 發(fā)展概論 我國印染助劑的潛力是巨大的 （ 1）新型助劑的研究開發(fā)和使用 （ 2）復(fù)配型助劑的開發(fā)和使用 復(fù)習(xí)：印染助劑在染整工業(yè)中的主要用途。 一 、 表面現(xiàn)象 自然界中物質(zhì)與物質(zhì)相接觸的界面稱為相界面。在表面現(xiàn)象中最突出的是表面張力。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。 結(jié)構(gòu)表示方法 如圖 1－ 2所示 一部分溶于水 ， 另一部分易從水中逃離 ， 具有雙重性 。 按照結(jié)構(gòu)分類 分為：陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、 兩性型表 面活性劑 、非離子型表面活性劑、特殊類型等類型。 （ 1）羧酸鹽類 RCOOM 如：肥皂、雷米邦 A等。 （ 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。 特殊類型 表面活性劑的一般性質(zhì) 復(fù)習(xí)：表面活性劑的定義 、 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 、 表示方法 、 ISO分類法 。 一、 溶解度 表面活性劑在水中溶解度的一般規(guī)律是：在一定溫度下，溶 解度隨親油基相對增大而降低。（如下圖所示） 非離子型表面活性劑 一般情況下，非離子型表面活性劑在低溫時(shí)易溶，溫度升 至一定程度后，溶解度下降，表面活性劑溶液混濁，表面活性 劑析出、分層。 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。 （ 2） 陽離子表面活性劑中酸液中穩(wěn)定而在堿液中不穩(wěn)定，但 季銨鹽耐酸、耐堿性均好。 （ 4） 兩性型表面活性劑一般受 PH值變化而改變性質(zhì) 。 無機(jī)鹽穩(wěn)定性 多價(jià)金屬離子對羧酸類表面活性劑影響很大，容易產(chǎn)生鹽析。 生物活性 包括：毒性、殺菌力，且兩者相對應(yīng)。 生物降解性 定義：表面活性劑在自然界的微生物作用下，有機(jī)碳化合物 被逐漸分解，轉(zhuǎn)化成 CO2和 H2O等對環(huán)境無公害的物質(zhì)。 二 、 印染工業(yè)對生態(tài)平衡的影響 （ 尤其對水的影響 ） 水體富營養(yǎng)化 。 三 、 對人體健康的影響 LD50、 LC50、 ECO50等參數(shù) 。 印染助劑對環(huán)保的影響 作業(yè)： 表面活性劑的定義 、 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么 ？ 畫出水中加入表面活性劑后 ， 表面張力與溶液濃度的關(guān)系曲線 ？ 畫出水中加入表面活性劑后排列 ， 并標(biāo)出兩個(gè)部分 ？ 按 ISO分類法分類表面活性劑 ， 并寫出陰離子表面活性劑的通式 ？ 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：增加單位面積時(shí)，液體表面自由能的增值，即 表面過剩自由能。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。 外 層：受力不對稱 ， 向下的力大于向上的力 ， 所以產(chǎn)生了表面分 子受到指向液體內(nèi)部并且垂直于表面的引力 。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 。 （ 3） 表面張力定義 。 三 、 表面張力的影響因素 表面張力與物質(zhì)的本性 、 所處溫度 、 壓力等因素有關(guān) 。 溫度對表面張力的影響 。 表面活性劑在界面上的吸附 一 、 吸附 定義：物質(zhì)從一相內(nèi)部遷至界面 ， 并富集于界面的過程 。 吸附劑：活性劑 吸附質(zhì)： Cl2（ 被吸附的物質(zhì) ） 分類：物理吸附：范德華力 化學(xué)吸附：化學(xué)鍵 吸附量的測定： （ 1） 氣體的吸附：通過測量固體或液體吸附前后的重量 （ 增 加 ） ， 或測定吸附前后氣體的壓力差 。 （ 3） 液 — 液界面：不易直接測定 。 由于表面活性劑分子結(jié)構(gòu)中含有親水基和疏水基 ， 因而在溶 液中 ， 它易于從內(nèi)部遷移而富集于溶液表面 （ 或界面 ） 易發(fā)生界 面吸附 。 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