表面活性剂化学复习资料

表面活性剂化学复习资料一．名词解释。

表面张力:指垂直通过液面上任一单位长度、与液面相切的收缩表面的力（N/m）并且产生表面活性剂:是指在某液体中加入少量某物质时就能使液体表面张力急剧降低，一系列应用功能的物质。

临界胶束浓度:表面活性剂溶液的表面张力随着活性剂浓度的增加而急剧地降低，但是当浓度增加到一定值后，表面张力随溶液浓度的增加而变化不大，此时表面活性剂从分子或离子分散状态缔合成稳定的胶束，从而引起溶液的高频电导、渗透压、电导率等各种性能发生明显的突变，这个开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度(CMC)。

亲水亲油平衡值:是表面活性剂中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力，是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。

高能固体表面：与一般液体接触后，体系表面能将在很大程度上降低，应为一般液体润湿的表面，称为高能表面。

低能固体表面：物体的表面能与液体不相上下，其表面被称作低能表面。

胶束：两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会互相吸引，从而使得分子自发形成有序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减小了憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多分子有序聚集体称为胶束反胶束：表面活性剂在有机溶剂中形成极性头向内，非极性头尾朝外的含有水分子内核的聚集体，称为反胶束。

表面过剩：若自1cm²的溶液表面和内部各取一部分，其中溶剂的数目一样多，则表面部分的溶质比内部所多的摩尔数。

相转变温度：是指在某一种特定的体系中，表面活性剂的亲水亲油性质达到平衡时的温度。

固体表面未被反离子占据的部位与表面活性剂离子因电性作用而引起的离子对位吸附：吸附。

离子交换吸附：在低浓度时，固体表面的反离子被同电荷符号的表面活性剂离子取代而引起的吸附。

吸附量:单位表面上表面相超过体相的溶质量，有时也叫表面浓度或吸附量。

增溶量：向100ml 已标定浓度的表面活性剂溶液中由滴定管滴加被增溶物，当达到饱和时被增溶物析出，溶液变浑浊，此时已滴入溶液中的被增溶物的物质的量（mol）即为增溶量。

克拉夫反应点：它是指1%的表面活性剂溶液在加热时由浑浊忽然变澄清时相变的温度。

浊点：是指一定浓度的非离子表面活性活性剂溶液在加热过程中突然析出使溶液变浑浊的温度点。

聚集作用：分散剂粒子以任意方式或受任何因素的作用而结合在一起，形成有结构或无特定结构的集团的作用。

分散作用：一般是指把一种物质分散剂于另一种物质中以形成分散剂体系的作用。

增溶作用：是指由于表面活性剂胶束的存在，使得在溶剂中难溶乃至不溶的物质溶解度显著增加的作用。

润湿作用：指加入表面活性剂后，由于表面活性剂的双亲结构，可在界面处发生定向吸附，降低液体的表面张力，从而改变体系润湿性质的作用。

絮凝作用：在体系中加入一定的电解质可能中和微粒表面的电荷，降低液体表面的扩散双电子层的厚度，降低表面电贺荷的电量，使微粒间的斥力下降，从而使微粒的物理稳定性下降，出现絮凝状态，形成疏松的纤维状结构，但振摇又重新分散均匀的作用叫絮凝作用。

乳化作用：是在一定条件下使互不混溶和两种液体形成有一定稳定性的液液分散体系的作用。

加和增效作用:把不同类型的表面活性剂人为地混合后，得到的混合物其性能比原来单一组分的性能更加优良，也就是通常所说的“1+1＞2”的效果。

负的加和增效作用:把不同类型的表面活性剂人为地混合后，得到的混合物其性能比原来单一组分的性能差。

二、简答题1.影响表面张力大小的因素？1答：○表面活性剂的结构；a、疏水基：在各种疏水基中，碳氟链，硅氧链和碳氢链型的表面活性剂的pC20 是逐个减小的；碳氢链中，碳链越长，pC20 值越大，直链的pC20 比含支链的同分异构体更大。

b、亲水基：含相同疏水基的表面活剂中，亲水基的亲水性越弱pC20 越大，所以非离子表面活性剂的pC20 最大，其次为两性离子表面活性剂，最小的一般为离子型表面活性剂。

对于离子型来说，离子头的有效电荷越小，pC20 越大。

2○电解质；加入电解质使离子型表面活性剂的离子氛半径被压缩，亲水性下降，表面活性增加，pC20 随之增加。

3○水结构调节剂：a、水促进剂；降低表面活性剂的亲水基的水化度，从而提高表面活性，吸附效率pC20 增大；b、水结构破坏剂；表面活性降低，pC20 减小。

4○温度：a、离子型包括两性离子型表面活性剂的吸附效率pC20 随温度升高而下降；b、非离子型表面活性剂在 10～40℃范围内，pC20 随温度升高而增加。

2.表面活性剂按离子类型分类常见的类型有哪些？答：表面活性剂按离子分类有非离子型表面活性剂（如脂肪醇聚氧乙烯醚）和离子型表面活性剂，其中离子型表面活性剂又分为阴离子表面活性剂（如十二烷基苯磺酸钠），阳离子表面活性剂（如苄基三甲基氯化铵）及两性表面活性剂（如十二烷基甜菜碱）。

3.表面活性剂分子的结构特点及亲水亲油基的组成。

答：表面活性剂由两部分构成：a.疏水基团，由疏水亲油的非极性碳氢链、硅烷基、硅氧烷基、或碳氟链构成; b.亲水基团，由亲水疏油的极性基团构成。

4.阳离子表面活性剂的特点及分类？答：特点：在水溶液中呈现正电性，能形成携带正电荷的表面活性离子分类：胺盐型、季铵盐型、杂环型、鎓盐型5.阴离子表面活性剂的特点及分类？答：特点：（1）溶解度随温度的变化存在明显的转折点。

（2）一般情况下与阳离子表面活性剂配伍性差，容易生成沉淀或浑浊。

（3）抗硬水性能差分类：羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型6.两性离子表面活性剂的特点及分类？答：特点：（1）具有等电点（2）几乎可以同所有其他类型的表面活性剂进行复配，一般都会产生加和增效作用（3）具有较低的毒性，对皮肤眼睛刺激小（4）具有极好的耐硬水性和耐高浓度电解质性（5）对织物有优异的柔软平滑性和抗静电性（6）具有良好的乳化性和分散性（7）可以吸附在带点物质的表面，而不产生憎水薄层，有很好的润湿和发泡性（8）具有一定的杀菌性和抑霉性（9）有良好的生物降解性分类：a.按阴离子亲水基类型分类：羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型b.按整体化学结构分类：甜菜碱型、咪唑啉型、氨基酸型、氧化胺型7.非离子离子表面活性剂的特点及分类？答：非离子表面活性剂主要分为聚乙二醇型和多元醇型两大类（详见课本P156~P157）特点：（1）稳定性高，不易受强电解质无机盐类存在的影响（2）不易受Mg2+、Ca2+的影响，在硬水中使用性能好（3）不易受酸碱的影响（4）与其他表面活性剂相容性好（5）在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性能（6）此类产品大部分呈液态和浆态，使用方便（7）存在浊点8.离子型表面活性剂胶束的结构？答：对于离子型表面活性剂，胶束外壳由粗糙不平的表面和一部分的反离子，还包括扩散的双电子层，内核由非极性的碳氢链和渗透入的渗透水组成。

9.非离子型表面活性剂胶束的结构？答：对于非离子型表面活性剂，胶束的外壳是一层相当厚的、柔顺的聚氧乙烯层，还包括大量以乙醚相结合的水分子。

胶团内核由碳氢链组成类似液态烃的内核；没有扩散双电层。

10.表面活性剂在气-液、液-液界面上的吸附层结构？气液界面：表面活性剂分子在浓度较低时零散地分布在液体表面，随着浓度的不断增加，分子疏松的定向排列在表面，当浓度接近cmc 时，表面活性剂分子紧密地定向排列在液体表面形成一层致密的单分子界面膜，并在内部开始形成胶束。

11.影响表面活性剂在固-液界面吸附的因素？答：a.表面活性剂的性质如果是离子型表面活性剂，亲水基带有电荷，易于与其带电符号相反的固体表面吸附;其它表面活性剂，随着表面活性剂碳原子量的增加，吸附量增加，若为聚氧乙烯基型非离子表面活性剂，聚氧乙烯基数目越大吸附量越小。

b..介质pH 值的影响当介质pH 值大于等电点时固体表面上带负电荷;，易于吸附带正电的物质；当介质pH 值小于等电点时表面正电;，易于吸附带负电的物质；介质pH 值与等电点差别越大，固体表面电荷密度越大，越易吸附。

c.固体表面的性质带电固体表面总是易于吸附带反号电荷的离子型表面活性剂。

d.温度的影响随温度的升高，离子型表面活性剂吸附量增大，非离子型表面活性剂吸附量减小。

e.无机电解质的影响无机电解质的加入常能增加离子型表面活性剂的吸附量，对非离子型表面活性剂影响不大。

12.叙述表面活性剂在固-液界面吸附的吸附机制？答：吸附过程可分为两个阶段：（1）表面活性剂浓度小于cmc，则形成单分子吸附层;表面活性剂浓度大于cmc 时形成双分子吸附剂层，这将导致吸附量急剧增加。

（2）吸附的一般机制A. 离子交换吸附引起的吸附。

B. 离子配对吸附吸附。

C. 形成氢键面引起的吸附D. 电子极化引起的吸附剂引起吸附。

E. 色散力引起的吸附F. 疏水作用引起的吸附固体表面与表面活性剂间因为van der Waals 色散力而引起的吸附。

表面活性剂的疏水基间相互作用使它们逃离水的趋势，使得达到固体表面和表面活性剂的某些基团间形成氢键而导致的吸附。

表面活性剂分子中富电子芳环与固体表面强正电位间的作用而固体表面未被反离子占据的部位与表面活性剂离子因电性作用而引起的在低浓度时，固体表面的反离子被同电荷符号的表面活性剂离子取代而一定浓度后它们相互缔合而吸附。

13.叙述表面活性剂在固体油污去除过程中的作用？答：表面活性剂在固体油污及固体表面上的吸附而使二者分离。

在洗涤过程中，首先对污垢点及表面润湿，在固体界面形成电层，使油污粘附强度减弱。

14.叙述表面活性剂在液体油污去除过程中的作用？答：（1）洗涤液润湿表面。

（2）油污的去除，即润湿了表面的洗涤液如何把油污顶替下来。

液体油污的去除，通过卷缩机理实现。

15.简述破乳剂的选择原则？答：（1）具有良好的表面活性，能将乳状液中乳化剂从界面上顶替下来。

（2）破乳剂在油-水界面上形成的界面膜不可有牢固性，在外界条件作用下或液滴碰撞时易破裂，从而液滴发生聚结。

（3）离子型的乳化剂可使液滴带电面稳定，选用带反号电荷的离子型破乳剂可使液滴表面电荷中和。

（4）分子量大的非离子或高分子破乳剂溶解于连续相中可因桥连联用使液滴聚集，进而聚结、分层和破乳。

（5）固体粉末乳化剂稳定的乳状液可选择固体粉末良好的润湿剂作为破乳剂，以使粉末完全润湿进入油相或水相。

16.叙述聚集作用的机理？答：（1）电性作用在分散体系中加入无机电解质，其反离子将向粒子周围的扩散双电层中扩散，压缩双电层，从而降低粒子间的静电排斥作用，破坏分散体系的稳定性，从而发生聚集作用。

（2）桥梁作用在高分子化合物浓度很低时，吸附于分散粒子上的聚合物长链可以同时吸附于其它表面上，这样就可将多个粒子通过聚合物分子连接起来，从而来发生聚集作用。

17.简述影响表面吸附的物理化学因素？答：（1）表面活性剂亲水基：亲水基小者，分子横截面积小，饱和吸附量大。