表面活性剂的基本性质及作用
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表面活性剂的多功能性决定了表面活性 剂可用于各个领域,且少量就能发挥显著功 能。所以被誉为“工业味精”。
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表面活性剂的基本性质及作用
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由于表面活性剂的分子结构呈现两亲性 (amphiphile) ,所以当表面活性剂溶于水中 时,一方面,水中原来的动态平衡被打破; 另一方面,表面活性剂分子被溶剂化,在溶 剂化层中周围是水分子,中间是表面活性剂 分子,其亲水端与水分子有吸引作用,疏水 端与水分子有排斥作用。
在表面不断吸附、定向,直至表面无间隙, 形成表面活性剂分子膜(单分子膜),将空 气与水彻底隔绝,表面张力降至最低点。
再往水中加表面活性剂,由于表面已无空隙,
所以表面活性剂分子只能在水溶液中以另一 种方式维持稳定存在:即开始形成胶束。
(micelle)
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表面活性剂分子的亲油基相互靠拢,将亲水 基朝向周围水分子。缔合成一个大的分子团, 并在大分子团中定向排列(即胶束中定向)。
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表面活性剂性质示意图:
a.极稀溶液 b.稀溶液 c.临界胶束浓度
的溶液 d.大于临界胶束
浓度的溶液
a
c
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b
d
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表面活性剂的基本结构决定了其分子具 有双亲媒性(亲水、亲油)。从而使表面活 性剂在其溶液中有两个基本性质:
表面吸附、 大于cmc 定向
形成胶束,在 胶束中定向。
这两个基本性质决定了表面活性剂有多功能 (多种作用):
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胶束的大小常用聚集度表示:即构成胶 束所需的单个分子数。可几十~几千。
胶束的结构常用球形胶束模型表示。除 此之外,还有棒状胶束。
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表面活性剂分子在水溶液中开始形成胶 束的最低浓度,称临界胶束浓度(cmc, critical micelle concentration)。是表 面活性剂的一个重要参数。表面活性剂水溶 液在cmc前后的各种特性有很大差异。如月桂 醇硫酸钠水溶液的粘度、电导率等许多性质 会在cmc前后发生突变。
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润湿、渗透、乳化、分散、增溶 → 洗涤
洗涤是表面活性剂最大的用途。
家庭用(纺织品、服装、厨房、
卫生间、居室、其它); 工业用(食品、交通、印刷、机械、
精密仪器、医疗设备、其它)。
起泡、捕集 → 浮选:煤炭工业、采矿业
抗静电:合成纤维、塑料、橡胶
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柔软:织物柔软整理 防水:防雨具制造:雨伞、雨衣、防雨篷布 絮凝:造纸业、废水治理 杀菌:医疗行业、石油工业 缓蚀:金属清洗,(强化采油)石油工业
表面活性剂有两个基本性质: 1.表面吸附并定向, 2.形成胶束并在胶束中定向。
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继续增加表面活性剂,则胶束中表面
活性剂分子的缔合度增加且胶束数量增加。 胶束的形成、增大及数量增加并不改变液 体表面的单分子膜状况,所以,表面张力 也不再改变,即表面活性剂达到一定浓度 后继续增加,溶液的表面张力将趋向稳定 于某一值。
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结果:当在Leabharlann Baidu中加表面活性剂形成稀溶液时,
两种分子之间的相互作用使表面活性剂分子 趋向表面。把疏水基伸向空气,亲水基留在 水中,导致有较多的表面活性剂分子在表面 吸附并定向。空气与水之间隔了一层表面活 性剂分子,使表面张力急剧下降。
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继续往水中加表面活性剂,表面活性剂分子