第二章表面活性剂作用原理 (1)
表面活性剂-概论(第一章,第二章)
捕集剂
（a）
（b）
矿物浮选示意图
将粉碎好的矿粉倒入水中，加入捕集剂，捕集剂以亲水基吸附
于矿粉表面，疏水基进入水相，矿粉亲水的高能表面被疏水的碳 氢链形成的低能表面所替代，有力图逃离水包围的趋势，如图所 示。向矿粉悬浮液中加入发泡剂并通空气，产生气泡，发泡剂的 两亲分子会在气-液界面作走向排列，将疏水基伸向气泡内，而亲 水的极性头留在水中，在气-液界面形成单分子膜并使气泡稳定。 吸附了捕集剂的矿粉由于表面疏水，会向气-液界面迁移与气 泡发生“锁合”效应。即矿粉表面的捕集剂会以流水的碳氢链插 入气泡内，同时起泡剂也可以吸附在固-液界面上，进人捕集剂形 成的吸附膜内。在锁合过程中，由起泡剂吸附在气-液界面上形成 的单分子膜和捕集剂吸附在固-液界面上的单分子膜可以互相穿透 ，形成固-液-气三相稳定的接触，将矿粉吸附在气泡上。于是， 依靠气泡的浮力把矿粉带到水面上，达到选矿的目的。
羧酸盐类 阴离子表面活性剂 磺酸盐类 硫酸酯盐类 磷酸酯盐类
离子型表面活性剂
表面活性剂
胺盐 阳离子表面活性剂 季铵盐 杂环类 鎓盐 甜菜碱型 两性表面活性剂 咪唑啉型 氨基酸型 天然型 聚氧乙烯型 多元醇型 烷醇酰胺型 嵌段聚醚型
非离子表面活性剂
元素表面活性剂 特种表面活性剂 高分子表面活性剂 冠醚型表面活性剂 生物表面活性剂
的表面张力，改变体系界面状态，从而产生润湿、乳化、
质。 表面活性剂在溶液中达到一定浓度以上，会形成分子 有序组合体，从而产生一系列重要功能。表面活性剂的
这些特性不仅在生产和生活中有重要作用，而且与生命 活动本身密切相关，成为研究生命现象的奥秘和发展仿 生技术极有价值的体系，因而受到广泛的重视。
1.2 表面活性剂发展简史
表面活性剂应用原理
表面活性剂应用原理表面活性剂是一类化学物质，具有分子结构中同时存在亲水性和亲油性的特点。
它们在水和油之间起到界面活性的作用，可以降低液体表面张力，使液体能够更好地湿润固体表面。
表面活性剂的应用原理主要包括以下几个方面：1. 降低表面张力：表面活性剂分子结构中的亲水基团与亲油基团相互作用，形成分子在界面上的吸附层。
这一吸附层能够降低液体的表面张力，使液体更容易湿润固体表面，提高液体的渗透性和扩展性。
2. 分散和乳化作用：表面活性剂能够在液体中形成胶束结构，将油滴或固体微粒分散在水相中，形成分散体系。
这种分散作用可以使油、脂、颜料等不溶于水的物质均匀分散在水中，提高它们的溶解度和可操作性。
3. 渗透和浸润作用：表面活性剂能够改善液体与固体的接触性能，使液体更容易渗透进入固体内部。
这种渗透作用可以提高液体在固体上的浸润性，使液体能够更好地与固体接触和反应，提高工艺效率。
4. 乳化稳定作用：表面活性剂能够使油水两相形成均匀的乳状液体，称为乳化作用。
乳化剂通过在油水界面上形成吸附层，阻止油滴的聚集和沉淀，从而保持乳状液体的稳定性。
5. 胶束增溶作用：表面活性剂能够在溶液中形成胶束结构，将水溶性和油溶性物质同时溶解在溶液中。
这种胶束增溶作用可以提高溶液的溶解度和稳定性，扩大溶液的应用范围。
总之，表面活性剂应用原理主要包括降低表面张力、分散和乳化作用、渗透和浸润作用、乳化稳定作用以及胶束增溶作用等。
这些作用使得表面活性剂在各个领域中具有广泛的应用，如洗涤剂、乳化剂、润滑剂、抗静电剂、泡沫剂等。
(完整)表面活性剂习题与答案
第一章概述1。
表面活性剂的定义在加入量很少时即能明显降低溶剂的表面张力，改变物系的界面状态，能够产生润湿、乳化、起泡、增溶及分散等一系列作用，从而达到实际应用的要求的一类物质。
2。
表面活性剂的分类（按离子类型和亲水基的结构）离子类型:a。
非离子型表面活性剂b。
离子型表面活性剂（阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂)亲水基：羧酸盐型、磺酸酯盐型、磷酸酯盐型、胺盐型、季铵盐、鎓盐型、多羧基型、聚氧乙烯型第二章表面活性剂的作用原理❖表面活性、表面活性物质、表面活性剂？因溶质在表面发生吸附（正吸附）而使溶液表面张力降低的性质被称为表面活性，这类物质被称为表面活性物质。
表面活性剂：是一类表面活性物质，其在浓度极低时能明显降低溶液表面张力的物质。
❖表面活性如何表征？假如.是水或溶剂的表面张力，为加入表面活性剂后溶液的表面张力，则表面(界面）张力降低值可表现为。
，在稀水溶液中可以用表面张力降低值与溶液浓度的比值/c来衡量溶质的表面活性。
当物质的浓度c很小时，—c略成直线,每增加一个–CH2，/c增加为原来的3倍。
❖表面活性剂的两大性质是什么？如何解释?两大性质：降低表面张力和胶束的形成降低表面张力：是由亲水、亲油基团相互作用、共同决定的性质，表面活性剂分子吸附于液体表面，用表面自由能低的分子覆盖了表面自由能高的溶剂分子，因此溶液的表面张力降低胶束的形成：达到吸附饱和,表面活性剂的浓度再增加，其分子会在溶液内部采取另一种排列方式，即形成胶束。
❖什么是临界胶束浓度及其测定方法？开始形成胶束的最低浓度被称为临界胶束浓度（critical micelle concentration，简写为cmc）。
测量依据:表面张力、电导率等性质随着表面活性剂浓度的变化，上述性质发生突变的浓度。
1、表面张力法：表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液浓度的增加急剧下降，到达一定浓度（即cmc)后变化缓慢或不再变化。
特点：简单、不受无机盐的影响；但极性有机杂质干扰大。
表面活性剂应用导论-第2章表面活性剂的作用原理
1-十四烷基硫酸钠， CMC：2.4×10-3 mol/L 2-十四烷基硫酸钠， CMC：3.3×10-3 mol/L 3-十四烷基硫酸钠， CMC：4.3×10-3 mol/L 4-十四烷基硫酸钠， CMC：5.2×10-3 mol/L
2.1.4 影响临界胶束浓度的因素
4）碳氢链中其它取代基的影响 随着碳氢链中极性基团数量的增加、亲水性的 提高，表面活性剂的临界胶束浓度增大。
2.1.4 影响临界胶束浓度的因素
8）无机强电解质对胶束形成的影响 无机盐的添加会使离子型表面活性剂的临界胶束
浓度降低，而对非离子型表面活性剂则影响不 大。
2.1.5 胶束的形状和大小
表面活性剂是两亲分子。溶解在水中达一定浓 度时，其非极性部分会自聚，形成聚集体，使憎 水基向里、亲水基向外，这种多分子聚集体称为 胶束。随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶束 可呈现球状、棒状、层状或块状等多种形状。
表面活性剂应用导论—第2章
• 轻化工程专业 • 丁斌
第2章 表面活性剂的基本原理
2.1 表面活性剂胶束 2.2 表面活性剂结构与性能的关系
2.1.1 自聚
表面活性剂在界面上吸附一般为单分子层，当 表面吸附达到饱和时， 表面活性剂分子不能继 续在表面富集，而疏水基的疏水作用仍竭力促 使其逃离水环境，为满足这个条件，表面活性 剂分子在溶液内自聚，即疏水基向里靠在一起 形成内核，远离水环境；而亲水基朝外与水相 接触。
性剂，比相同碳原子(CH2基团)数的直链化合 物的临界胶束浓度大得多。 如：
二正辛基琥珀酸酯磺酸钠，CMC：6.8×10-4 mol/L 二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠，CMC：2.5×10-3
mol/L
2.1.4 影响临界胶束浓度的因素
大学表面活性剂复习资料（考试用）
大学表面活性剂复习资料（考试用）表面活性剂化学复习资料名词解释题目第一章表面活性剂的概述1.表面：液体或固体和气体的接触面。
（物质和它产生的蒸汽或者真空接触的面）2. 界面：液体与液体，固体与固体或液体的接触面。
（物质相与相之间的分界面称之为界面）3. 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）。
4. 表面自由能：指液体增加单位表面上所需做的可逆功，或恒温恒压下增加单位表面积时体系自由能的增值，或单位表面上的分子比体相内部同分子量所具有的自由能过剩值，称为表面自由能（J/m2）。
5. 表面活性：在液体中加入某种物质使液体表面张力降低的性质叫表面活性。
如肥皂中的脂肪酸钠，洗衣粉中的烷基苯磺酸钠等。
6. 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，并且产生一系列应用功能，该物质即为表面活性剂。
第二章表面活性剂的作用原理1. 吸附：表面上活性剂这种从水内部迁至表面，在表面富集的过程叫吸附。
2. 低表面能固体：表面活性剂的表面能<100mJ/m2的物质3. 高表面能固体：表面活性剂的表面能>100mJ/m2的物质。
4. 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。
（2）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，称为反胶团。
（3）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)。
（4）亲水-亲油平衡值（HLB）：系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。
第2章_表面活性剂的作用原理[表面活性剂化学-天大]
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温度升高，表面张力(界面张力)下降。当达到临界 温度Tc时，界面张力趋向于零。
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2.1.1 表面张力和表面自由能 —表面张力及其影响因素
（3）压力的影响
表面张力一般随压力的增加而下降。因为压力增加，气相 密度增加，表面分子受力不均匀性略有好转。另外，若是气相 中有别的物质，则压力增加，促使表面吸附增加，气体溶解度 增加，也使表面张力下降。
在没有外力的影响或影响不大时，液 体总是趋向于成为球状。即使施加外 力后能将水银珠压瘪，一但外力消失， 它便会自动恢复原状。
如水面漂浮物、空气中的气泡、叶子 上的露珠。
6
现象3：
在金属线框中间系一线圈，一起浸 入肥皂液中，然后取出，上面形成 一液膜，见a图。 如果刺破线圈中央的液膜，线圈内 侧张力消失，外侧表面张力立即将 线圈绷成一个圆形，见b图，
这时
f ＝ 2 γl
l是滑动边的长度，因膜有两个面，所以边 界总长度为2l，比例系数γ表示垂直通过液面上
任一单位长度，与液面相切的收缩表面的力， 简称为表面张力，其单位通常为mN/m。
液体的表面张力
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2.1.1 表面张力—表面张力的能量表达
由于表面层分子的受力情况与本体中不同，因此如果要把 分子从内部移到界面，或可逆的增加表面积，就必须克服系统 内部分子之间的作用力，对系统做功。 温度、压力和组成恒定时，可逆地使表面积增加dA所需要 对系统作的功，称为表面功。用公式表示为：
a. 溶液表面表面活性剂分子的定向排列
b. 溶液内部表面活性剂胶束的形成
表面活性剂分子在表面的吸附和胶束形成示意图
34
2.2 表面活性剂胶束
2.2.1 胶束的形成 2.2.2 临界胶束浓度 2.2.3 胶束的形状和大小 2.2.4 胶束作用简介
表面活性剂的作用原理
疏水基团
疏水基团是表面活性剂分子中 与水分子排斥的部分，通常为 非极性烃基，如烷基、芳基等。
疏水基团的作用是与油污、油 脂等有机物结合，形成胶束或 乳浊液，从而将油污、油脂等 从表面分离。
疏水基团的性质决定了表面活 性剂的油溶性、去污能力和乳 化性能。
亲水亲油平衡值（HLB）
HLB值是衡量表面活性剂分子中亲水基团和疏水 基团平衡程度的数值。
04
表面活性剂的实际应用
洗涤剂
总结词
表面活性剂在洗涤剂中起到关键作用，能够降低水的表面张力，使污渍与织物 分离，从而达到清洁效果。
详细描述
洗涤剂中的表面活性剂能够降低水的表面张力，使水能够更好地渗透到纤维中， 将污渍从织物上彻底清洁掉。此外，表面活性剂还能包裹污渍，使其在洗涤过 程中容易随水流走，从而达到清洁效果。
的特性，两性离子型表面活性剂具有较好的适应性，应用范围广泛。
02
表面活性剂的分子结构与性质
亲水基团
亲水基团是表面活性剂分子中能 够与水分子结合的部分，通常为 极性基团，如羟基、羧基、氨基
等。
亲水基团通过与水分子结合，使 表面活性剂分子在水中溶解并分 散，形成单分子膜，降低水的表
面张力。
亲水基团的数量和性质决定了表 面活性剂的亲水性、溶解度和稳
详细描述
在制药领域中，表面活性剂可以作为药物载体，将药 物包裹在稳定的胶束中或形成脂质体，从而提高药物 的稳定性和生物利用度。在生物技术领域中，表面活 性剂可以作为生物传感器的敏感膜材料，检测生物分 子或细胞的存在和活性。此外，表面活性剂还可以用 于制备纳米材料和自组装膜等先进材料。
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• 表面活性剂的定义与分类 • 表面活性剂的分子结构与性质 • 表面活性剂的作用原理 • 表面活性剂的实际应用
胶体和界面化学 表面活性剂作用原理
1.2 表面活性剂的分子结构特点
❖所以具有表面活性的物质不一定都是表面活性剂 ❖表面活性剂分子一般由非极性的、亲油（疏水）的碳 氢链部分和极性的、亲水（疏油）的基团共同组成。
此种结构具有两重性 质，即从水中逃逸和 溶解于水中。因此在 水溶液中、表面和界 面采取特殊的定向排 列，具有一定的组织 结构，
疏水尾
亲水端基
冰山结构
溶剂化分子
由于疏水作用，水溶液中 的表面活性剂分子的碳氢 键有力图脱离水包围的趋 势，易于自身互相靠近、 聚集起来。表面活性剂分 子在水溶液表面上的吸附 和在溶液中缔合成为胶团 （见右图）。即为表面活 性剂分子自水介质逃离面 聚集的表现，亦即疏水作 用导致表面活性剂在表面 上的吸附和在溶液中的胶 团形成。
表面活性剂作用原理
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构 §第二节 表面活性剂在界面上的吸附 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第四节 表面活性剂有序结构 §第五节 表面活性剂的化学结构和性能
的关系
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
1.1 表面活性和表面活性剂 1.2 表面活性剂的分子结构特点 1.3 表面活性剂的分类和化学结构
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
油酸钠是典型的肥皂，能很快的降低水的界 面张力，在浓度为0.0033M时可将水的界面 张力从72mN·m-1降到25mN·m-1
根据实验现象，将各类物质水溶液的表面张力和浓度的关系 归结为三种类型，
1.表面张力在稀浓度时随浓度急剧下降，降到一定浓度后不再 下降或下降很慢。
1.1 表面活性和表面活性剂
公元前2500年人们采用了山羊油与木炭和石灰共 沸的方法制取肥皂。 一世纪末期，我国周代常用草木灰水洗净油污衣 物，《礼记》中写着“冠带垢和灰清漱，衣裳垢 和灰清澣”。此过程中实际上是油脂经皂化生成 肥皂、从而发生洗涤作用的情况。魏晋时期利用 皂角（落叶乔木皂角树的果实，成分为烷基多苷 ）和猪胰（用猪的胰脏制取，主要成分是蛋白酶 ）作为洗涤剂。直到民国时期，西方的制皂术传 入我国（洋胰子）。1890年上海第一家生产肥皂 的工厂成立。
表面活性剂的化学原理
表面活性剂的化学原理表面活性剂是一类广泛应用于日常生活和工业生产中的化学物质。
它们具有降低液体表面张力和增强液体与固体或气体的相互作用能力的特性。
本文将介绍表面活性剂的化学原理，包括其结构、作用机制和应用领域。
一、表面活性剂的结构表面活性剂分为两个部分：亲水基团和疏水基团。
亲水基团是具有亲水性的部分，通常是由含氧、氮或硫等原子组成的极性基团。
疏水基团是具有疏水性的部分，通常是由长链烷基或芳香基等非极性基团组成。
这种结构使得表面活性剂既能与水相互作用，又能与油脂等疏水物质相互作用。
二、表面活性剂的作用机制表面活性剂在液体表面形成一个分子层，称为吸附层。
吸附层的形成是由于表面活性剂分子的亲水基团与水分子形成氢键，同时疏水基团与空气或油脂分子相互作用。
这种吸附层能够降低液体表面的张力，使液体更容易湿润固体表面。
表面活性剂还能够形成胶束结构。
当表面活性剂的浓度超过临界胶束浓度时，表面活性剂分子会自组装形成胶束。
胶束是由亲水基团朝向水相，疏水基团朝向内部形成的微小球状结构。
胶束能够包裹住油脂等疏水物质，使其分散在水相中，从而实现乳化、分散和溶解等作用。
三、表面活性剂的应用领域1. 清洁剂：表面活性剂是清洁剂中的主要成分，能够降低水的表面张力，使水更容易湿润和渗透，从而提高清洁效果。
例如，洗衣液、洗洁精等清洁剂中都含有表面活性剂。
2. 个人护理产品：表面活性剂能够使洗发水、沐浴露等个人护理产品产生丰富的泡沫，提供良好的清洁和洗净效果。
3. 化妆品：表面活性剂在化妆品中起到乳化、分散和稳定等作用。
例如，乳液、面霜和化妆品中的乳化剂和分散剂都是表面活性剂。
4. 农药和农业助剂：表面活性剂可以提高农药的润湿性和渗透性，增强其吸附和渗透作用，提高农药的效果。
5. 石油和化工工业：表面活性剂在石油开采、油田注水、油水分离等过程中起到重要作用。
此外，表面活性剂还广泛应用于润滑剂、防锈剂、乳化剂等领域。
总结：表面活性剂是一类具有降低液体表面张力和增强液体与固体或气体相互作用能力的化学物质。
表面活性剂作用原理图文
细 管 内 径 R， 除 非 弯 月 面 是 半 球 面 ， 即 接 触 角 θ=0。那么在弯月面顶点O处应存在如下平衡：
以（△p）0=O为顶点的液柱压强p0
2 g h
r
rh 2 a2 g
1 g r h
2
图4 毛细现象示意图
式中a2称为毛细管常数。由第三式可知，只要测出毛细上升高 度h,及曲率半径r，就可以准确地计算值，然而b是不容易测知
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2.2.2 表面活性剂胶束
（1）胶束的形成
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。
随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶束可呈
C
后溶液表面张力随浓度变化很小，例
如 肥皂、长链烷基苯磺酸钠等(表面
浓度
活性剂）
在一定的温度下，纯液体的表面张力有 一定值，且表面层的组成与内部的相同；但 加入溶质后，表面张力会发生变化，且溶液 表面层的浓度不同于其内部浓度。
表面活性物质
能使水的表面张力明显降低的溶质称为表面活性物质 这种物质通常含亲水的极性基团和憎水的非极性
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c.层状胶束
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脂质双层与细胞膜
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（2）临界胶束浓度—CMC
（Critical Micell Concentration）
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。
表面活性剂化学第二章表面活性剂的作用原理
2、2、2 临界胶束浓度(cmc)
临界胶束浓度(critical micelle concentration)
表面活性剂在水中随着浓度增大,表面上聚集得活性 剂分子形成定向排列得紧密单分子层,多余得分子在体相 内部也三三两两得以憎水基互相靠拢,聚集在一起形成胶 束,这开始形成胶束得最低浓度称为临界胶束浓度。
• 混合复配表面活性剂得HLB计算: HLB=∑(HLBi×qi)
不同HLB值得表 面活性剂得用途
2、3、2、亲油基团得影响
• SA降低表面张力和胶束得生成均就是由于亲油基 得疏水作用产生得,其对SA性质得影响仅次于 HLB、
• 七类亲油基得疏水性大小顺序为:
氟代烃＞硅氧烃基＞脂肪族烷基≥环烷烃基＞脂 肪族烯烃＞脂肪基芳香烃基＞芳香烃基＞含弱亲 水基得烃基
• (7)温度对胶束形成得影响:离子型表面活性剂得 Krafft点
• Krafft:离子型表面活性剂在水溶液中当温度达某 一值时溶解度突然增大,这一温度称为～～。(低 于Krafft点没有增溶作用)
• 浊点:一定浓度得非离子表面活性剂溶液在加热过 程中,表面活性剂突然析出使溶液浑浊得温度点。 (浊点下使用)
！？ 表面活性物质即为表面活性剂
表面张力下降得原因就是什么 ？！
2、2表面活性剂胶束
当表面活性剂浓度增加到一定值后,水表面就是全部被表面活 性剂分子占据,达吸附饱和后,表面张力不再继续降低。其时表面 活性剂在溶液内部采取另一种排列方式,即形成胶束。
• 胶束就是表面活性剂得重要性质,也就是产生增溶、 乳化、洗涤、分散、絮凝等作用得根本原因。
2、泡沫作用(低得表面张力和高强度表面膜得形 成就是形成泡沫得基本条件)
3、分散作用 (降低界面自由能,同时有利于粒子周围双电层得
表面活性剂的化学原理
表面活性剂的化学原理表面活性剂，又称为界面活性剂，是一类具有分子结构中同时含有亲水性和疏水性基团的化合物。
它们在溶液中能够降低液体表面或液体与固体之间的表面张力，从而改变液体的性质。
表面活性剂在日常生活和工业生产中有着广泛的应用，比如洗涤剂、乳化剂、泡沫剂等。
那么，表面活性剂的化学原理是什么呢？让我们一起来探讨一下。
一、表面活性剂的结构特点表面活性剂的分子结构通常由亲水性头基和疏水性尾基组成。
亲水性头基可以与水分子相互作用形成氢键，使表面活性剂分子在水中形成胶束结构；而疏水性尾基则喜欢与油脂等疏水性物质相互作用。
这种结构使得表面活性剂在水和油之间起到了“中介”的作用，降低了它们之间的界面张力，使水和油能够混合在一起。
二、表面活性剂的作用原理1. 降低表面张力表面活性剂的一个重要作用就是降低液体的表面张力。
表面张力是液体表面层内分子间的相互作用力，使得液体表面呈现出一种紧致的状态。
添加表面活性剂后，它的分子会在液体表面形成一层薄膜，使得表面张力减小，液体表面变得更加平滑，从而有利于液体的扩散和渗透。
2. 乳化作用由于表面活性剂分子同时具有亲水性和疏水性基团，它们可以在水和油之间形成乳化系统。
在这种系统中，表面活性剂的疏水性基团与油相互作用，亲水性基团与水相互作用，从而使油和水形成均匀的乳状液。
这种乳化作用使得原本不相溶的水和油能够混合在一起，为许多工业生产和日常生活中的应用提供了便利。
3. 分散作用除了乳化作用，表面活性剂还具有分散作用。
当固体颗粒或液滴悬浮在液体中时，表面活性剂的分子可以包裹这些颗粒或液滴，防止它们聚集沉降。
这样就实现了固体颗粒或液滴的分散，保持了液体的均匀性。
4. 泡沫稳定作用表面活性剂还可以在液体中形成稳定的泡沫结构。
当表面活性剂的浓度足够高时，它的分子会在气泡表面形成一层薄膜，阻止气泡破裂和融合。
这种泡沫稳定作用使得泡沫能够长时间存在，广泛应用于洗涤剂、泡沫塑料等领域。
三、表面活性剂的应用领域1. 洗涤剂洗涤剂是表面活性剂最常见的应用之一。
第二章表面活性剂分析第六节表面活性剂中、高粘度乳液的特性测试及其乳化能力的评定方法
第六节 表面活性剂中、高粘度乳液的特性测 试及其乳化能力的评定方法
4．离心稳定性的测定 （1）仪器 ①离心机转速可选4 000 r／min。 ②离心分离管10 ml。 （2）测定方法 将l0 m1乳液注入离心分离管中，在4 000 r／ min(或其他转速)条件下，离心分离10 min (在特殊情 况下．离心分离60 min)后，按“目测方法及结果的评 定”的规定进行目测评定。并记录所观察到的现象。
第六节 表面活性剂中、高粘度乳液的特性测 试及其乳化能力的评定方法
四、乳化能力的评定 对由不同浓度的乳化剂配成的一系列乳液按本方法 规定的方法测定其各项性能，以配制各项性能相对最佳 的乳液100 g与所需乳化剂的最少克数之比来表示该乳 化剂的乳化能力。
第二章 表面活性剂分析
第六节 表面活性剂中、高粘度乳液的特性测 试及其乳化能力的评定方法
一、测定原理 1.术语 乳化能力：乳化剂促使乳液形成的能力，以配制 100 g乳液与所耗用的乳化剂的最少克数之比表示。 破乳；由于被乳化液体的颗粒聚结而造成的乳液解 体。 乳液的分离：连续相以透明或澄清的形式出现。 2.原理 用不两浓度的表面活性剂通过机械搅拌制备一系列 乳液，根据电导法测定乳液的类型，并在一定条件下测 定乳液的性能，由此评定表面活性剂的乳化能力。 本方法适用于由表面活性剂、不溶于水的液体或固 体与水形成的乳液。该乳液在性能测定的温度范围内应 保持其流变性。
第六节 表面活性剂中、高粘度乳液的特性测 试及其乳化能力的评定方法
（2）制备 将搅拌器置于含油相的烧杯中心，并距底部2-3 mm 处，调节电动机转速为250 r／min，在恒温条件下，按 下述方法将水相加入油相中： 第一分钟，加入5％的水相(滴加)； 第二分钟，加入50％的水相； 第三分钟．加入其余的水相，维持搅拌2 min，在 冷水浴中继续搅拌冷至室温，将制备好的乳液移入出境 洁净干燥的具塞磨口玻璃瓶中，备用。
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镇江高职校
黄 广凤
第二章
表面活性剂
1 一、表面活性剂概述 2 3 4 5
二、临界胶束浓度
三、亲水亲油平衡值四、克拉夫脱点Fra bibliotek五、浊点
冰淇淋是我们最喜爱的食物；有了洗涤剂 我们的生活才能如此美好。若没有表面活性剂， 这两样东西都不会有。这真是太可悲了。 但是，如果真的没有了表面活性剂，也不会有 人为没有冰淇淋和洗涤剂而哭泣。因为没有表 面活性剂，人也没有了。 ——英国著名界面化学家Ckint
浓度即为CMC。
溶解度 5.浊度法：非极性有机物（烃类）在表面活性剂中的浊度随表
面活性剂浓度而变化，浊度突变点的浓度即为CMC。
思考讨论
阅读P22-24，思考以下问题：
1、影响CMC的因素有哪些？
2、离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的 CMC谁大？为什么？
三、亲水亲油平衡值 亲水亲油平衡值（hydrophile lipophile balance）
水中分散、溶解状态
不分散 分散不好 剧烈振成乳白色分散体 稳定的乳色分散体 半透明分散体 透明液 应用 消泡剂 W/O乳化剂 润湿剂
13－15
8－18 15－18
去污剂
O/W乳化剂 增溶剂
二、表面活性剂的性质
四、克拉夫脱点 .克拉夫脱点-----表面活性剂的临界溶解温度
Krafft点：离子表面活性剂在水中的溶解度随温度升高至某一 温度时，其溶解度急剧升高，该温度称为Krafft点。(临界溶解 温度）
度
二、临界胶束浓度
胶束的形状
胶束的形状
胶束的形状
二、临界胶束浓度
临界胶束浓度
表 面 张 力
临界胶束浓度（CMC）
表面活性剂浓度
二、临界胶束浓度
CMC是表面活性剂表面活性的一种度量。
形成胶束所需要的浓度愈低； 达到表面饱和吸附的浓度愈低；
CMC愈小
使表面张力降到最低值所需浓度愈低； 也就是表面活性愈高。 在使用表面活性剂时，浓度一般比CMC稍大些， 否则表面性能不能充分发挥。
阳离子型
RNH2· HCl
阴离子型
RCOONa RSO 3Na 洗涤、
毒性 小、 稳定 RN((CH2CH2O)nH)2 性好
降解性 R1R 2R3NCH2COO 好
杀菌性 R1R2NH· HCl 好 R1R2R3N· HCl
R1R2R3R4N· HCl
去污性 ROSO 3Na 好
ROPO3Na
二、临界胶束浓度 1.临界胶束浓度（critical micell concentration）
• 而曲线 3中的溶质在很低浓 度时就能明显 地降低水的表
面张力，此类物质称 之为表
面活性剂。而曲线2中的
溶 质只能称为表面活性物质 而不能称 为表面活性剂。
水溶液的表面张力与溶 质浓度的几种典型关系
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3.表面活性剂的分子结构特点
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指甲油
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香水
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1. 表面活性剂发展简史
公元前2500年起在美索不达米亚等地区开始用肥皂洗涤 羊毛、衣服，那时，是用油脂与草木灰液混合加热而成 16世纪，法国马赛成为当时的肥皂制造中心，至今还有 “马赛皂”的名字。 20世纪初，鉴于肥皂的碱性及不耐硬水，开始寻找肥皂 代用品。
• 在恒温恒压下，纯液体 因只有一种分子，其表 面张力是一恒定值。 • 对于溶液，由于至少存 在两种或两 种以上的分 子，因此其表面张力会 随溶质的浓度变化而变 化。 • 物质的水溶液其表面张 力随浓度的变化可分为 三种类型。
水溶液的表面张力与溶 质浓度的几种典型关系
2、表面活性与表面活性剂
第一类是表面张力随其
有趣的现象
2007年11月23日，英国伦敦博物馆，Sam Heath（右），又 被称为泡泡人Sam，用一个巨大的肥皂泡将50名学生罩起来： 为什么肥皂膜能被拉的很大而不破裂？
水凌 面波 上微 ？步 ： 为 什 么 蜥 蜴 能 行 走 在
荷 叶 上 的 露 珠 为 什 么 是 球 形 的 ？
形为 的什 ？么 蜘 蛛 网 上 的 水 珠 是 圆
二、临界胶束浓度
CMC的测定
1.表面张力法：以表面张力对浓度的对 数作图，曲线的转折点的浓度即为CMC 值。适合于离子表面活性剂和非离子表 面活性剂。
庚基乙二醇十二烷基醚的表面 张力与浓度的关系
优点：通用 不受盐的影响 缺点：不易确定转折点，样品需精制
二、临界胶束浓度
2.电导法：以表面活性剂溶液的（摩尔）电导率对浓度或浓度 的平方根作图，曲线的转折点的浓度即CMC值。适 合于离子表面活性剂。
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一枚硬币上可承受几滴水？
结论：水面是一张有弹性的膜
提问：为什么液体表面会形成一张有弹性的膜?
为什么液体表面会形成一张有弹性的膜? 作用在液体表面，使液体表面收缩到最小面 积的力，叫做「液体表面张力 」。
生活中，许多 地方都有它！
全自动表面张力仪
Kruss表面张力仪
2、表面活性与表面活性剂
HLB=
亲水性 亲油性
HLB值越大，其亲水性越强，
HLB值越小，其亲油性越强。
非离子表面活性剂HLB=0~20
离子型表面活性剂HLB=0~40 HLB石蜡=0 HLB油酸=1 HLB油酸钾=20
HLB聚氧乙烯=20
HLB十二烷基硫酸钠=40
三、亲水亲油平衡值
HLB范围
1－4 3－6 6－8 8－10 10－13 ＞13 HLB范围 1－3 3－6 7－9
1928年，H．Bertsch等用脂肪醇代替脂肪酸进行硫酸化， 制得了第一种合成的洗涤活性物 。
70年代非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚的成本下 降后，不论产量和品种都有较大的发展，在工业上的用 途也日趋广泛。 中国的烷基苯磺酸盐工厂于1958年在上海建立；1960 年，在大连、上海等地建立阳离子活性剂工厂；1978年， 开始生产甜菜碱型两性表面活性剂BS-12。
十二烷基磺酸钠水溶液 的电导率与浓度的关系
十二烷基磺酸钠水溶液的 摩尔电导率与浓度的关系
特 点
只能测离子，不能测非离子 受无机盐干扰 对CMC大的样品灵敏度差
二、临界胶束浓度
3.染料法：利用染料在水中和胶团中的颜色有明显差别的性质，
采用滴定方法测定CMC。(光谱仪代替目测）
4.光散射法：利用散射光强度对溶液浓度作图，曲线突变点的
溶质浓度的增 加略有上升， 且往往近于直线(曲线1) 氯化钠、硫酸钠等无机
水溶液的表面张力与溶 质浓度的几种典型关系
盐和蔗糖等多羟基化合物
2、表面活性与表面活性剂
第二类是表面张力随溶质
浓度增加而逐渐降低，下降 变慢(曲线2)。 低分子的极性有机物，如 醇、酮、醛、酸、酯和醚等。
水溶液的表面张力与溶 质浓度的几种典型关系
胶束（micelles)：当溶液内表面活性剂分子数目不断增加时， 其疏水部分相互吸引，缔合在一起，亲水部分向着水，几十个 或更多分子缔合在一起形成缔合的粒子，称为胶束。
交束聚集数增大
形成新的胶团
临界胶束浓度：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓
0.002%-0.5% (0.0001mol/L-0.02mol/L)
全世界表面活性剂产量：2005年，超过1250万t，其 中，北美310万t，欧洲240万t，亚洲440万t，中国120 万t。 表面活性剂用途：逐渐由家用向工业用转移。工业用 表面活性剂占总表面活性剂需求量的50 ％～55％，家 用占29％～32％，个人护肤用占l4％～16％。 工业应用：用于工业助剂约占75％，其中50％用于纺 织工业。用于工业清洗剂约占20％左右。 发展趋势：国际上表面活性剂的发展倾向于生态安全、 无环境污染、生物降解完全、功能性强、化学稳定性及 热稳定性良好，而成本低的产品。
2、表面活性与表面活性剂
第三类是在溶液浓度稀时， 溶液的表面张力随溶质浓度 的增加急剧下降，当溶液的
浓度增加到一定值后，溶液
的表面张力就不再下降 (曲线
水溶液的表面张力与溶 质浓度的几种典型关系
3)。
表面活性剂。
2、表面活性与表面活性剂
• 右图中曲线1中的溶质对于水 无表 面活性，称之为非表面 活性物质。 • 曲线2和3的溶质对水有表面 活性被称为表面活性物质。
“双亲” 结构 亲油基 （疏水基、憎水基） 亲水基
碳氢链
-SO3H -OH
-SO3Na -O-
C:8~20
-COOH -COONa -NH2 -CH2CH2O-
不对称的 极性结构
非极性
极性
4.表面活性剂的分类
表面活性剂
在水溶液中能否生 成离子
非离子型表面活性剂
离子型表面活性剂
两性离子型
RO(CH2CH2O)nH RCOOCH2C (CH2OH)3 RNHCH2CH2COOH
产生浊点的原因是温度升高，非离子表面活性剂与水之间的氢键断裂，水合能力下 降，溶解度减小，溶液变浊出现浊点，冷却时氢键重新形成，又澄明。