胶体化学第5章 表面活性剂溶液ppt课件.ppt

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1、第五章表面活性剂·表面活性剂·表面活性剂在界面上的吸附·胶束理论·表面活性剂亲水亲油平衡问题·表面活性剂作用及应用一、溶液的表面张力H2OC2H5OH(aq)NaCl(aq)溶液的表面张力不仅与温度、压力有关，并且还与溶液的种类和浓度有关。第一节表面活性剂概述溶质对表面张力的影响A非表面活性物质无机盐、不挥发酸碱B表面活性物质短链脂肪酸、醇、醛C表面活性剂：明显降低水的表面张力的两亲性质的有机化合物c20123能使水的表面张力明显升高的溶质称为非表面活性物质。如无机盐和不挥发的酸、碱等。这些物质的离子有水合作用，趋向于把水分子拖入水中，非表面活性物质

2、在表面的浓度低于在本体的浓度。如果要增加单位表面积，所作的功中还必须包括克服静电引力所消耗的功，所以表面张力升高。二、表面活性剂定义表面活性物质(surfaceactivesubstance)溶液表面张力随浓度增加而逐渐减小。低分子量的极性有机物，如：醇、醛、酸、酯、胺等。表面活性剂surfaceactiveagent(surfactant):是指在加入少量时就能显著降低溶液表面张力并改变体系界面状态的物质。Traube规则：脂肪酸同系物的稀水溶液每增加一个-CH2表面活性约增加3.2倍。希士科夫斯基给出脂肪酸同系物溶液表面张力与体系浓度间的关系。：溶

3、剂的表面张力;：溶液的表面张力;cB:溶液本体浓度;：标准浓度1mol/La,b:经验常数;同系物的b相同，对脂肪酸b=0.178。a随C原子数增加而降低。希士科夫斯基方程Szyszkowskiequation经验公式：①当浓度大时②当浓度小时③当cB=a时a的意义：相当于溶液的表面张力比纯水低约12%时溶液的浓度。与Traube’srule一致。三、表面活性剂的结构特点①具有长碳链（碳原子数大于8）的极性有机化合物。②从结构上看，表面活性物质是两亲分子，一端亲水（－OH,－COOH,－SO3Na等),另一端亲油（憎水）（－R等）。虽然表面活性剂分子是

4、两亲性分子，但并不是所有的两亲性分子都是表面活性剂，只有亲油部分足够长的两亲性物质才是表面活性剂。极性端称为头基，非极性端称为尾基。③界面定向排列正因为表面活性物具有两亲性结构，极性端极力进入水相，而非极性端受到水的排斥，有逃出水相的趋势，于是它被推向水面，在水面上浓集，将憎水部分伸向空气。微观上看，表面层表面活性物分子所受的向内的拉力比水分子的要小些，即表现出表面活性物质溶液的表面张力低于水的表面张力。表面活性剂的结构对其效率及能力的影响表面活性剂效率使水的表面张力降低到一定值时所需要的表面活性剂的浓度。显然，所需浓度愈低，表面活性剂的性能愈好。表面

5、活性剂的能力能够把水的表面张力降低到的最小值。显然，能把水的表面张力降得愈低，该表面活性剂愈有效。活性剂的能力也称为表面活性剂的效能。表面活性剂的结构对其效率及能力的影响表面活性剂的效率与能力在数值上常常是相反的。例如，当憎水基团的链长增加时，活性剂的效率提高，而能力可能降低了。当憎水基团有支链或不饱和程度增加时，效率降低，能力却增加。对（正－烷基）苯磺酸钠的水溶液在348K时的表面张力与浓度的关系对-十二烷基苯磺酸钠的水溶液在348K时的表面张力与浓度的关系第二节表面活性剂的分类、结构特点和应用一、表面活性剂的分类方法1、通常按离子类型分类：在水中能

6、电离的叫离子表面活性剂；不能电离的叫非离子表面活性剂。在离子表面活性剂中，亲水基团带有负电荷的叫阴离子表面活性剂；亲水基团带有正电荷的叫阳离子表面活性剂。视溶液酸碱度不同而离解成阴离子或阳离子的则称为两性表面活性剂。按离子类型分类按分子结构中亲水基团的带电性分为阴离子、阳离子、非离子和两性表面活性剂四大类阴离子表面活性剂非离子表面活性剂阳离子表面活性剂两性表面活性剂2、按溶解性分类按在水中溶解性分成两类。水溶性表面活性剂油溶性表面活性剂前者占绝大多数。3、按分子量分类按分子量分为三大类。高分子表面活性剂分子量＞10000中分子表面活性剂分子量=1000

7、~10000低分子表面活性剂分子量=100~1000常用的都是低分子量表面活性剂。4、按用途分类按用途分有很多类。表面张力降低剂；渗透剂；润湿剂；乳化剂；增溶剂；分散剂；絮凝剂；起泡剂；消泡剂；杀菌剂；抗静电剂；缓蚀剂；柔软剂等等。（一）阴离子表面活性剂1、磺酸盐型二、各类表面活性剂的结构特点及应用A、烷基苯磺酸钠以十二烷基苯磺酸钠为主，是洗衣粉的主要成分。是目前产量最大的合成洗涤剂原料。四聚丙烯基苯磺酸盐TPS洗涤材料，不易被生物降解直链烷基苯磺酸盐LASB、仲烷烃磺酸盐（SAS）SAS有与LAS类似的发泡性和洗涤效果，且水溶性好。其主要用途是复配成

8、液体洗涤剂，如液体家用餐具洗涤剂。SAS的缺点是，用它作为主要成分的洗衣粉发粘、不松散。因此只