胶体及表面活性剂问答题题库1

1. 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。

2. 表面活性剂按离子类型分类，常见类型有哪些？

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. 表面活性剂在气-液界面上的吸附结构？

答：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。

4. 影响表面活性剂吸附界面的物理化学因素？

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。

（2）疏水基：疏水基小者，分子横截面积小，饱和吸附量大。

（3）同系物：一般规律是随碳链增长，饱和吸附量有所增加，但疏水链过长往往得到相反

的效果。

（4）温度：饱和吸附量随温度升高而减少。但对非离子表面活性剂，在低浓度时吸附剂量

往往随温度上升而增加。

（5）无机电解质：对离子表面活性剂，加入无机电解质对吸附有明显的增强作用。

5. 表面活性剂在溶液表面吸附的功能？

答：表面活性剂在溶液表面吸附主要有两方面的功能：一是降低液体的表面张力使增加气液

界面的过程容易进行;二是形成表面活性剂分子或离子紧密定向排列的表面吸附层。

6. 影响表面活性剂在稀溶液吸附的因素？

答：A.吸附质影响（吸附质分子结构与性质将影响它们分子间及其与溶剂、吸附剂间的相互

作用，从而影响吸附性质）

（1）吸附质为同系物若为极性分子，随有机物碳原子数增加吸附量增加;非极性的物质

在水中易吸附非极性的或极性小的。

（2）异构体的影响直链易被吸附，异构体易于溶解。

（3）取代基的影响如果取代基为极性基，碳在水中的吸附力减少;如果是非极性基，则吸

附增加。

B.溶剂的影响（1）溶剂与吸附质相互作用强，随着作用力的增加，吸附量减少。

（2）溶剂与吸附剂相互作用越强，吸附量越低。

（3）吸附质与吸附剂相互作用增加，吸附量也增加。

C.吸附剂的影响（1）非极性吸附剂易吸附非极性吸附质，极性吸附剂易吸附极性吸附质。

（2）吸附剂的表面结构如果为多孔结构则易于吸附

（3）是否有丰富的吸附基团

（4）吸附后是否易于再生

D.温度影响温度升高不易于吸附

E.添加物的影响

7. 影响表面活性剂固-液界面上的吸附的主要原因？

答：（1）静电作用在水中固体表面可因多种原因而是带有某种电荷。

（2）色散力的作用表面活性剂的分子量越大，色散力作用越强，吸附量越大。

（3）氢键和π电子的极化作用的固体表面的某些基团表面活性剂中的一些原子形成氢键而使其吸附。

（4）疏水基的相互作用在低浓度时已被吸附的分子的疏水基与在液相中的表面活性剂分子的疏水基相互作用，在固液界面上形成多种结构形式的吸附胶团，使吸附量急剧增加。（5）表面活性剂的双亲性

8. 影响表面活性剂固-液界面上吸附的因素？

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。

9. 表面活性剂固-液界面的吸附机制？

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。

B.离子配对吸附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吸附。

C.形成氢键面引起的吸附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。

D.电子极化引起的吸附剂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引起吸附。

E.色散力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。

F.疏水作用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，使得达到一定浓度后它们相互缔合而吸附。

10. 离子型表面活性剂的胶束结构？

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。

11. 非离子型表面活性剂的胶束结构？

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。

12. cmc的测定方法？

答：（1）表面上张力法以表面活性剂溶液的表面张力γ对浓度的对数lgc作图得到γ-lgc 曲线，曲线转折点所对应的浓度即为临界胶束浓度。

（2）电导法作表面活性剂溶液的电导率或摩尔电导率对浓度或浓度平方根的关系曲线，曲线转折点所对应的浓度即为临界胶束浓度。

（3）增溶法当表面活性剂溶液的浓度超过一定值时，烃类或不溶性染料在该溶液中的溶解度急剧增加，这一浓度即为临界胶束浓度。

（4）染料法配制浓度高于临界胶束浓度的表面活性剂溶液，并向其中加入很少量的染料，呈现出增溶于胶束的颜色。然后用水稀释此溶液直至溶液颜色发生显著的变化，此时表面活性剂的浓度即为临界胶束浓度。一般要求染料离子与表面活性剂离子的电荷相反。

（5）光散射法表面活性剂缔合成胶束时，溶液的散射光强度增加。作表面活性剂溶液的散射光强度对浓度的关系图，突变点处所对应的浓度即为临界胶束浓度。

13. 影响cmc的因素？

答：（1）碳氢链接的长度一般表面活性剂水溶液的临界脐束浓度随碳原子数增加而降低。（2）碳氢链的分支通常情况下，疏水基团碳氢链带有分支的表面活性剂，比相同碳原子（CH2）数的直链化合物的临界胶束浓度大得多。

（3）极性基团的位置极性基团赿靠近碳氢链的中间位置，临界胶束浓度赿大。

（4）碳氢链中其他取代基的影响随碳氢链中极性基团数量的增加，亲水性的提高，cmc 增大。

（5）疏水链的性质疏水基团的疏水性越强，cmc越低。

（6）亲水基的种类在水溶液中离子型表面活性剂的临界胶束浓度远比非离子型的大。（7）温度对胶束形成的的影响对离子型表面活性剂，在Krafft点以上，胶束易于形成；非离子型表面活性剂要在浊点以下使用。

（8）外加无机电解质使离子型表面活性剂的cmc降低，对非离子型影响不大。

14. 囊泡的结构、形状、大小、性质？

答：结构：囊泡是由密闭双分子层形成的球形或椭球形单间或多间小室结构。

形状：椭球形或扁球形。

大小：囊泡的线性尺寸大约在30～100nm左右。

性质：a.稳定性不稳定，越大越稳定

b.包容性可包容多种溶质，中心亲水性最大

c.相变囊泡的相变主要来自双层膜中碳链构型的变化。

15. 增溶作用的方式？

答：（1）非极性分子在胶束内核的增溶饱和脂肪烃、环烷烃以及苯等不易极化的非极性有