增溶作用

增溶作用

定义：

又如：室温下苯在水中的溶解度上，每100g只能溶解0.07g苯，但在10%的油酸钠水溶液中，苯的溶解度达到7g/100g，增加了100倍。

特点：

增溶作用与普通的溶解概念是不同的，增溶的苯不是均匀分散在水中，而是分散在油酸根分子形成的胶束中。溶解会使溶剂的依数性发生变化，但增溶对依数性影响很小。

增溶作用可使被增溶物的化学势显著降低，使体系变得更稳定，即增溶在热力学上是稳定的，只要外界条件不变，体系不随时间变化。而乳化在热力学上是不稳定的。

助溶是由于助溶剂的加入而改变了溶剂的性质从而使溶质溶解度增加。

机理：

被增溶物分子在胶束内存在状态和位置基本上是固定的，通常可分四种方式增溶

饱和脂肪烃、环烷烃及苯等

在胶束内部，被增溶的物质完全处于非极性环境中

分子结构与表面活性剂类似的极性有机化合物，如长链的醇、胺、脂肪酸和极性染料等

增溶于胶束的“栅栏”之间，甚至被拉入胶束内核

既不溶于水、也不溶于油的小分子极性有机化合物，如苯二酸二甲酯、甘油、蔗糖及某些染料等

吸附于胶束表面区域，或是分子“栅栏”靠近胶束表面的区域

较易极化的碳氢化合物，如苯酚等短链芳香烃化合物

被增溶物包藏在胶束外层的聚氧乙烯链中

两态模型：

增溶作用是一种动态平衡过程，被增溶物在胶束内．的停留时间约为l06～1010 s。胶束的内芯并非完全与烃相似，而接近胶束表面区域的性质也并不与水相同。当被增溶物从胶束内芯向界面移动时，经受着不同作用力的连续变化，故被增溶物在胶束内是以多态存在的，至少是两种状态。胶束内芯和界面对增溶所起的作用是不同的。

任何被增溶物都不同程度地在界面上微入于水中，即使像苯基十一酸钠，其苯基也不完全处于烃液的环境中。

胶束增溶量可分为“吸附态”分数和“溶解态”分数两部分，当发生吸附作用时，增溶量远远超过仅考虑烃内层溶解的量。例如，微极性的乙酸戊酯的增溶量较具有相似摩尔体积的脂肪烃大得多。

影响因素：

表面活性剂：这是由于表面活性剂碳链增长，其cmc值减小，胶团聚集数大，

胶团大小增大，此类增溶物通常主要增溶于胶团内核，因而使此类增溶物增溶量增大。

例如， 1L 0.01mol/L 十二烷基硫酸钠溶液约加溶1g 苯，而同浓度的十二烷基硫酸镁溶液则约溶解3.6g 苯。

无机电解质

(1)对于离子型表面活性剂栅栏层堆积密度增大，增溶于此区域的极性有机物的增溶量将减小。

加溶不仅影响临界胶团浓度和非离子型表面活性剂的浊点，而且会改变胶团的尺寸。

• 在囊泡体系中的加溶

极性有机物如醇、酸、酚等通常将其头基固定在囊泡的极性基或离子型基团层中，而它们的非极性的碳氢基则存在于囊泡的碳氢微区之中。

不过，当加溶量大的时候，带有极性基的加溶物也会在疏水部分有一定的分布。

芳烃的性质介于高度极性化合物和脂肪烃之间，其加溶位置也介于两者之间。

反胶团也有加溶作用。

• 这时，极性的物质，特别是水和水溶液，被加溶到非水溶剂的体系之中。加溶物存身于反胶团的极性内核之中和附近。

• 反胶团的加溶作用，长期以来由于与干洗、防腐等应用密切相关而引起研究的兴趣。近期更由于用作有机反应和酶促反应的微反应器而受到重视。 • 适于在非极性溶剂中加溶水的表面活性剂

• 适于在非极性溶剂中加溶水的表面活性剂必须能溶于有机溶剂，只有少数离子型表面活性剂能达到这个要求。

• 最常用的阴离子表面活性剂是二烷基磺基琥珀酸盐，以及脂肪酸的胺皂和二壬基萘磺酸盐。

• 常用的阳离子表面活性剂有十二胺羧酸盐、双十二烷基二甲基卤化铵以及卤化二乙基己基铵。

• 非离子表面活性剂易溶于脂肪烃和芳香烃中，应用较多。

()−−→+-←−−表面活性剂胶团增溶物(水溶液)表面活性剂增溶物