表面活性剂
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(一).Kraft点,浊点(昙点)
温度对增溶作用的影响:
•★Kraft点:对于离子型表面活性剂,温度增加到某个温度,表面活性剂的溶解度急剧升高,这一温度即Kraft点。
•★浊点(昙点):对于非离子型表面活性剂,温度增加到某个温度,表面活性剂的溶解度急剧下降,溶液出现浑浊,这一温度即浊点。
•表面活性剂的复配:表面活性剂相互间,或与其它化合物配合使用能提高增溶能力,降低用量。
(二).CMC
★Def:表面活性剂在水中随着浓度增大,表
面上聚集的活性剂分子形成定向排列的紧密
单分子层,多余的分子在体相内部也三三两两
的以憎水基互相靠拢,聚集在一起形成胶束,
这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓
度。
表面活性剂在溶液中开始形成胶束的最低浓
度称为临界胶束浓度。
胶束形状:
球状、棒状、层状
★胶束的作用:乳化作用;泡沫作用;分散
作用;增溶作用;催化作用
润湿:液体和固体表面接触时,原来的固
-气界面消失,形成新的固-液界面的现象。是溶液表面张力下降,溶液表面具有吸附现象的结果。
增溶:脂溶性强的物质在与本身性质相似的胶束中,溶解度可明显增大,形成透明溶液,这一作用称为增溶。增溶体系为热力学上稳定的各向同性溶液。
一定浓度的表面活性剂溶液中溶解的被增溶物质的饱和浓度称为:增容量
乳化:互不相溶的两液相,一相液体以液滴状态分散于另一相中,形成非均匀相液体分散体系(称为乳剂),这一作用称为乳化作用。表面活性剂在此又称为乳化剂,它使一相液体以非常微小液滴状态均匀分散于另一相中。
泡沫:使空气进入溶液中,液体薄膜包围着气体形成泡,由于溶液浮力而升到溶液表面,最终逸出液面形成双分子薄膜。是气体分散在液体中的分散体系。
★影响CMC的因素:
1)表面活性剂的结构:
主要包括表面活性剂的碳氢链链长(C↑,CMC↓),碳氢链分支数目(分支多,烃链间作
用力↓,CMC↑)、极性基位置(极性基位于烃链中间,CMC↑)、碳氢链中其它取代基(烃链中有极性基团时,CMC↑)、亲水基团(CMC离子> CMC非离子)
2)外部条件:温度(T↑,CMC非离子↓)
(三). HLB值:(表面活性剂亲水亲油平衡值)
★Def:表示分子内部平衡后整个分子的综合倾向是亲水的还是亲油的。这种综合亲水亲油效应强弱的度量,即是表面活性剂本身的HLB值。
双亲分子中极性基团极性越强,HLB值越大,亲水性越强;双亲分子中非极性基团越长,HLB值越小,亲水性越弱。
亲水性= 亲水基的亲水性/ 疏水基的疏水性
(四).EO数:加成环氧乙烷的个数。
非离子聚氧乙烯类表面活性剂的EO数:
R一般以C7~C11的润湿性最好,C12以上润湿性下降。
●EO=10~12时,润湿性最好;
●EO>12时,润湿性急剧下降;
EO数较低时,润湿性也差。
(五)Plateau交界
泡沫中各个气泡相交处(一般是三个气泡相交)形成所谓Plateau交界,图的A处。
由图中所示,B为两气泡的交界处,形成的气
液界面相对比较平坦,可近似看成平液面,而
A为三气泡交界处,液面为凹液面,此处液体
内部的压力小于平液面内液体的压力,即B处
液体的压力大于A处液体的压力,液体自动
由B处流向A处,使B处液膜变薄,这是泡
沫的一种自动排液过程。
液膜薄至一定程度,会导致液膜破裂,泡沫破坏。另一种排液过程是因重力作用产生的向下排液现象,使液膜减薄。
(六)泡沫的稳定性与什么因素有关:
泡沫是一种热力学不稳
定体系,破泡后体系总表面积
减少,能量降低,这是一种自发过程,泡沫最终还是要破坏的。
泡沫破坏的过程,主要是1 表面张力*
2 界面膜的性质
3 表面张力的修复作用
4 表面电荷
5 泡内气体的扩散
★泡沫的稳定性与那些条件相关呢?
总之:液膜的强度最重要。
低的表面张力有利于泡沫生成。
界面膜强度是泡沫稳定的关键因素
隔开气体的液膜由厚变薄,直至破裂的过程。因此,泡沫的稳定性主要取决于排液快慢和液膜的强度,影响泡沫稳定性的主要因素,就是影响液膜厚度和表面膜强度的因素
(七). 消泡剂
消泡剂:是指能够破除已经存在的泡沫的物质。
抑泡剂:是指能够阻止泡沫的产生的物质。
★消泡剂的作用:
1、降低局部表面张力
2、破坏界面膜的弹性使其失去自动修
复作用3、降低膜黏度
4、固体颗粒
★消泡机理:
1)消泡剂使泡沫液膜局部表面张力降低而消泡
2)消泡剂破坏膜弹性使液膜失去自修作用而消泡
3)消泡剂降低液膜粘度使泡沫寿命缩短而消泡
4)固体颗粒消泡作用机理:固体颗粒表面必须是疏水性的。
(八)乳状液
★Ⅰ. 乳状液:将一种或一种以上的液体以液珠的形式均匀分散到另一种与之不相溶的液体之中所形成的分散体系。
★Ⅱ.乳状液的形成条件:
⑴必须有互不相溶的两相;⑵必须有乳化剂的存在;⑶必须有适当的搅拌条件。
Ⅲ. 乳状液类型的鉴别:
1)稀释法:水包油型乳状液能与水混溶;油包水型乳状液能与油混溶。
2)电导法:利用水和油的电导率相差很大的原理。
水包油型乳状液电导率大,可使电路中串联的氖灯发光。
3)滤纸润湿法:
水在纸上有很好的润湿铺展性能,将乳状液滴于滤纸上,如果液体迅速铺开,中心留有一小滴油则为O/W型乳状液,如果液滴不铺展开即为W/O型乳状液。
4)粘度法:
由于在乳状液中加入分散相后它的粘度一般都是上升的,如果加入水,比较其前后粘度变化,粘度上升的是W/O型,反之为O/W型。
5)折射率法:利用油相和水相折射率的差异也可判断乳状液的类型。
6)荧光法:荧光染料能在紫外灯照射下产生颜色,而荧光染料一般是油溶性的。