表面活性剂简述

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磺酸盐类表面活性剂

磺酸盐类表面活性剂

磺酸盐类表面活性剂简述表面活性剂,凡加入少量而能显著降低液体表面张力的物质,统称为表面活性剂。

它们的表面活性是对某特定的液体而言的,在通常情况下则指水。

无论何种表面活性剂,其分子结构均由两部分构成。

分子的一端为非极亲油的疏水基,有时也称为亲油基;分子的另一端为极性亲水的亲水基(如—OH、—COOH、—NH2、—SO3H等),有时也称为疏油基或形象地称为亲水头。

两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接,形成了一种不对称的、极性的结构,因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油,便又不是整体亲水或亲油的特性。

表面活性剂的这种特有结构通常称之为“双亲结构”.表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。

由于其特具的结构特点,因此给这类物质带来许多特性, 如乳化、分散、润湿、渗透、去污、起泡、消泡、防水、抗静电、柔软、杀菌等。

表面活性剂的分类方法很多,根据其分子构成的离子性分成离子型、非离子型等,阴离子表面活性剂, 特别是磺酸盐类阴离子表面活性剂, 在所有表面活性剂中较为重要。

本文以常用的磺化剂为线索, 叙述了磺酸盐类表面活性剂制备方法、产品的主要性质和在各行各业中的主要用途。

一.磺酸盐类活性剂的合成及其主要用途1 石油磺酸盐和烷基苯基磺酸盐这两种传统的磺酸盐表面活性剂的合成及性质有大量的文献进行了报道。

石油磺酸盐是由富芳烃原油或馏分磺化得到的产物, 烷基苯基磺酸盐包括烷基磺酸盐、烷基苯基磺酸盐、重烷基苯基磺酸盐等。

在磺酸盐型阴离子表面活性剂中, 以石油磺酸盐型最为普遍。

石油磺酸盐作为化学采油用剂具有表面活性高、原料易得、生产工艺简单、成本较低、配伍性好等特点, 受到普遍关注, 进入了先导性实验。

烷基碳数为C14 ~ C16的重烷基苯磺酸盐可与我国大多数油田的原油形成超低界面张力体系, 因而成为重要的驱油用表面活性剂。

2 链烃磺酸盐2. 1 A-烯烃磺酸盐(AOS)它的主要成分是: 烯烃磺酸盐和羟基磺酸盐。

表面活性剂

表面活性剂

表面活性剂化学思考题1. 简述表面活性剂的分类及各种表面活性剂的主要作用。

按离子类型分类:非离子型——在水中不能离解产生任何形式的离子离子型:阴离子,阳离子,两性按亲水基的结构分类:阴离子型:羧酸盐型,磺酸盐型,硫酸酯盐型和磷酸酯盐型阳离子型:胺盐型,季铵盐型,鎓盐型非离子型:多羟基型,聚氧乙烯型按疏水基种类分类:直链烷基,支链烷基,烷基苯基,烷基萘基,松香衍生物,高分子量聚氧丙烯基长链全氟代烷基,聚硅氧烷基按特殊性分类:碳氟,含硅,高分子,生物,冠醚型其他分类法:按溶解性:水溶性和油溶性按相对分子量:低分子和高分子按应用功能:乳化剂,洗涤剂,润湿剂,发泡剂,消泡剂,分散剂,絮凝剂,渗透剂,增溶剂2. 什么是表面活性剂、克拉夫特点、浊点、HLB值。

表面活性剂,是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质。

克拉夫特点,离子型和部分非离子型的,指1%的表面活性剂溶液在加热时由浑浊忽然变澄清时相应的温度。

浊点,指1%的聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂溶液加热时由澄清变浑浊时的温度。

HLB值,亲水-亲油平衡值,是亲水基和疏水基之间在大小和力量上的平衡程度的量度。

3. 什么叫表面张力?如何理解表面张力最低值。

表面张力:液体表面的一个分子,因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力,所以该分子所受合力不等于零,其合力方向垂直指向液体内部,结果导致液体表面具有自动缩小的趋势,这种收缩力称为表面张力。

表面张力最低值:表面张力是一种物理效应,它使得液体的表面总是试图获得最小的、光滑的面积,就好像它是一层弹性的薄膜一样,其原因是液体的表面总是试图达到能量最低的状态。

4. 试述表面张力大小的影响因素。

溶质的性质和浓度5. 表面活性剂吸附对固体表面性质有什么影响?6. 什么叫临界胶束浓度。

临界胶束浓度(cmc):开始形成胶束的最低浓度7. 分析说明表面活性剂化学结构和临界胶束浓度的关系。

表面活性剂化学知识点

表面活性剂化学知识点

表面活性剂化学 第一讲 表面活性剂概述1、降低表面张力为正吸附,溶质在溶液表面的浓度大于其在溶液本体中的浓度,此溶质为表面活性物质。

增加表面张力为负吸附,溶质在溶液表面的浓度小于其在溶液本体中的浓度,此溶质为表面惰性物质。

2、表面张力γ :作用于单位边界线上的这种力称为表面张力,用 γ表示,单位是N·m -1。

影响纯物质的γ的因素(1) 物质本身的性质(极性液体比非极性液体大,固体比液体大)(2) 与另一相物质有关。

纯液体的表面张力是指与饱和了其本身蒸汽的空气之间的界面张力。

(3)与温度有关:一般随温度升高而下降. (4)受压力影响较小. 3、表面活性剂的分子结构特点 “双亲结构”亲油基:一般是由长链烃基构成,以碳氢基团为主 亲水基:一般为带电的离子基团和不带电的极性基团疏水基的疏水性大小:脂肪烷基>脂肪烯基>脂肪烃-芳基>芳基>带有弱亲水基的烃基。

相同的脂肪烃疏水性强弱顺序:烷烃>环烷烃>烯烃>芳香烃。

从HLB 值考虑,亲水基亲水性的大小排序: -SO4Na 、-SO3Na 、-OPO3Na 、-COONa 、—OH 、—O - 4、离子表面活性剂(一)阴离子表面活性剂:起表面活性作用的部分是阴离子。

1)高级脂肪酸盐:①通式:(RCOO)n-Mn+脂肪酸盐②分类:一价金属皂(钾、钠皂);二价或多价皂(铅、钙、铝皂);有机胺皂(三乙醇胺皂) ③性质:具有良好的乳化能力,易被酸及多价盐破坏,电解质使之盐析。

④应用:具有一定的刺激性,只供外用。

2)硫酸化物: ①通式:R-OSO3-M+②分类:硫酸化油(硫酸化蓖麻油称土耳其红油);高级脂肪醇硫酸脂(十二烷基硫酸钠) 。

③性质:可与水混溶,为无刺激的去污剂和润湿剂;乳化性很强,稳定、耐酸、钙,易与一些高分子阳离子药物发生沉淀。

④应用:代替肥皂洗涤皮肤;有一定刺激性,主要用于外用软膏的乳化剂。

有时也用于片剂等固体制剂的润湿剂或增溶剂。

简述胺盐、季胺盐型阳离子表面活性剂的区分方法及原理

简述胺盐、季胺盐型阳离子表面活性剂的区分方法及原理

简述胺盐、季胺盐型阳离子表面活性剂的区分方法及原理胺盐型和季胺盐型阳离子表面活性剂(AMS)是在生产洗涤、清洁、护理与处理各种物料上应用最为普遍的两种AMS,其中,胺盐型AMS的分子结构是由一个碱基与一个氯原子组成的,而季胺盐型AMS 的分子结构是由一个碱基与两个氯原子组成的,虽然这两种AMS的相同点较多,但也存在一些差异,本文就来简单介绍胺盐型和季胺盐型AMS的区分方法及原理。

首先,可以利用密度法对胺盐型和季胺盐型AMS进行区分。

胺盐型AMS的密度通常比季胺盐型AMS高,而季胺盐型AMS的密度通常比胺盐型AMS低,因此,通过测量AMS的密度大小可以迅速判断出AMS 的种类。

此外,还可以利用共沉淀法来区分胺盐型和季胺盐型AMS。

胺盐型AMS在稀醋酸-醋酸钠溶液中会与Ca2+形成沉淀物,而季胺盐型AMS 在稀醋酸-醋酸钠溶液中并不会与Ca2+形成沉淀物,所以可以根据沉淀物的情况来区分这两种AMS。

此外,胺盐型和季胺盐型AMS还可以用其他物理性质来区分。

例如,视觉观察法,胺盐型AMS的沸点通常比季胺盐型AMS的沸点低;另外,胺盐型AMS的滴定质量通常比季胺盐型AMS的滴定质量低;最后,胺盐型AMS的折光率通常比季胺盐型AMS的折光率低。

因此,可以根据这些物理性质的差异来区分胺盐型和季胺盐型AMS。

讨论胺盐型和季胺盐型AMS的区分方法及原理之前,必须首先了解一下这两种AMS的各自特点:胺盐型AMS的分子量较小,溶解性较好,极性较大,抗结垢能力强,抗氧化能力较弱,是清洗产品中常用的常温活性剂之一。

季胺盐型AMS的分子量较大,溶解性较差,极性较小,抗结垢性能较差,但抗氧化能力较强,是清洗产品中常用的高温活性剂之一。

根据上述特点,可以总结出两种AMS的区分方法及原理:1.度法:胺盐型AMS的密度通常比季胺盐型AMS高,而季胺盐型AMS的密度通常比胺盐型AMS低,因此可以根据AMS的密度大小来区分这两种AMS。

简述生物表面活性剂在环境生物工程中的应用

简述生物表面活性剂在环境生物工程中的应用

简述生物表面活性剂在环境生物工程中的应用摘要:地球正在以各种方式向人们释放信号,对环境污染造成的严重后果进行警告,环境生物工程建设在保护自然、治理污染、美化环境等方面发挥着重要作用。

表面活性剂是环境生物工程处理各种问题经常用到的一种物质,有的是通过化学反应将化学成分合成的,有的是生物代谢过程中产生,也就是生物表面活性剂。

两者相比,生物表明活性剂具有多方面的优势,比如效率高、成本低、不会破坏环境等等,提高了环境工程建设的质量和效益。

关键词:生物表面活性剂;环境生物工程;应用引言化学表面活性剂在过去的环境工程中发挥着重要的作用,但是其对周围环境的破坏和对人们生活的不利影响不容忽视,同时无法充分保障环境工程的效益。

目前,无论是国家层面,还是普通百姓,对环境问题的重视程度和认知都在不断加强,化学表面活性剂正在逐渐失去市场,取而代之的是更为生态、环保的生物表面活性剂,不仅在功能、效果上不输于甚至更强于化学表面活性剂,在成本方面也更低,而且生物作为大自然生物链中的一环,其参与到环境处理中是符合自然发展规律的,能够最大程度的减少对环境的不良影响。

一、生物表面活性剂概述生物表面活性剂作为一种微生物的代谢产物,是微生物在不断进化和运动的过程中产生的具有表面活性的物质,其不仅具有传统活性剂的功能,还具有很多传统活性剂不具备的优势,使用范围广泛,比如工业生产、农业生产、食品工程、环境工程等领域。

其最突出的价值就是在环境保护、污染处理方面的应用,可对有机污染进行降解,且不会产生其他有害环境的物质。

那么,哪些微生物可以代谢生成这种物质呢,据研究,这样的微生物主要包括三类:细菌、真菌、酵母菌,其生产菌一般可从被油类污染的自然环境中获取,比如遭受油污染的海洋或其他水域以及油污染的土壤,通过科学的筛选方式就可以得到[1]。

由此可见,微生物的获得渠道并不难找,也无需耗费大量资金。

本文对生物表面活性剂的种类以及微生物来源进行了总结,如图1。

表面活性剂在溶液表界

表面活性剂在溶液表界

降低表面张力
表面活性剂分子具有两亲性,一端亲水,另一端疏水,可以吸附在气-液或液-液 界面上,降低界面张力,使原本不溶的物质得以在表面活性剂的作用下形成乳浊 液或泡沫。
表面张力的大小反映了液体分子在界面上整齐排列的程度,表面张力越低,液体 分子在界面上排列越不整齐,越容易扩展,从而有助于物质的溶解和分散。
形成界面膜
01
当表面活性剂分子吸附在界面上 时,会形成一层分子膜,这层膜 具有稳定性,能够阻止液滴或泡 沫的合并和破裂。
02
在工业生产和日常生活中,利用 表面活性剂形成的界面膜可以起 到防腐蚀、防污、防水等作用, 例如涂层、涂料、润滑油等。
改变界面性质
表面活性剂分子在界面上的吸附可以 改变界面的物理性质,如表面黏度、 摩擦系数、光学性质等。
05
表面活性剂的发展趋势与 未来展望
高性能表面活性剂的研发
高分子表面活性剂
随着高分子化学的发展,高分子 表面活性剂的研发成为新的趋势, 其具有更好的界面活性、更低的 临界胶束浓度和更好的稳定性。
低温和高温表面活
性剂
针对不同温度环境下的应用需求, 研发低温和高温环境下仍能保持 良好性能的表面活性剂。
表面活性剂在溶液表界
目录 CONTENT
• 表面活性剂简介 • 表面活性剂在溶液表界的作用 • 表面活性剂在工业中的应用 • 表面活性剂对环境的影响 • 表面活性剂的发展趋势与未来展

01
表面活性剂简介
定义与分类
定义
表面活性剂是一种能够显著降低溶液 表面张力的物质,具有亲水基和疏水 基两部分组成的分子。
表面活性剂在油田开采中用于提高采油效率和降低采油成本。
详细描述
在油田开采过程中,表面活性剂可以用于增加采油量,提高采油效率。通过降低油水界面张力,表面活性剂能够 改善油藏的润湿性,提高原油的流动性,从而有助于提高采收率。此外,表面活性剂还可以用于油田污水处理和 酸化液制备等方面,降低采油成本。

表面活性剂

表面活性剂

1.表面活性剂:在加入很少量是既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、增容、分散等一系列作用的物质。

2.临界胶束浓度:表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。

3.Krafft点:离子表面活性剂在达到一定温度时溶解度突然增加的温度。

4.浊点:对于非离子型表面活性剂,低温水溶性较好,当升高到某一温度时SA溶解度突然减小而析出,这一温度叫--。

5.两性表面活性剂:指在分子结构中,同时具有阴离子、阳离子和非离子中的两种或两种以上离子性质的表面活性剂。

6.增容力:增容量除以表面活性剂的物质的量。

7.分散剂:使固体微粒均匀、稳定地分散于液体介质中的表面活性剂。

8.非离子表面活性剂:是一类在水溶液中不电离出任何形式的离子,亲水基主要由具有一定数量的含氧基团构成亲水基,靠与水形成氢键实现溶解的--。

1.表面活性剂分为非离子表面活性剂和离子型表面活性剂,后者又可分为阳离子,阴离子两性,三种。

2. 特殊类型的表面活性剂有碳氟表面活性剂,高分子表面活性剂,含硅表面活性剂,生物表面活性剂,冠醚型表面活性剂等。

3.临界胶束浓度的的测定方法有表面张力法,电导法,增容作用法表面张力法和电导法染料法,光散射法,其中最为常用的是表面张力法和电导法。

4. 在4种增溶方式中增溶量最大的是聚氧乙烯链间的增溶。

5.乳状液类型的鉴别主要有:稀释法,染料法,电导法,滤纸润湿法四种。

6.烷基芳烃的生产过程中使用的质子酸催化剂主要有硫酸、磷酸、氢氟酸;路易斯酸有三氯化铝、三氟化硼等。

7. 洁尔灭为阳离子型表面活性剂,化学名称是十二烷基二甲基苄基氯化铵,具有杀菌,起泡,腈纶缓染剂等作用。

8. 某聚乙二醇型非离子表面活性剂加成环氧乙烷的质量分数为24.6%,则其HLB值为4.92 。

9.两性表面活性剂按整体化学结构分为甜菜碱型,咪唑啉型氨基酸型,氧化胺型。

10. AOS即α-烯烃磺酸盐,十二烷基硫酸钠又名月桂醇硫酸钠俗名K12.11. 常用的稳泡剂,天然化合物,如明胶和皂素;高分子化合物,如聚乙烯醇,甲基纤维素,改性淀粉;合成表面活性剂。

简述表面活性剂的结构特征

简述表面活性剂的结构特征

简述表面活性剂的结构特征
表面活性剂(Surfactants)是介电性液体,它们的主要特点是具有良好的润湿性和乳化特性,广泛应用于工业、农业和家庭等行业。

本文将对表面活性剂的结构特征进行简述。

表面活性剂一般由两部分组成,即活性头部和活性尾部。

活性头部一般由水溶性组分组成,如羧基、胺基、磷烃、磺化基等,具有较强的溶解度,可以有效降低表面张力,增加其乳化及溶解能力。

活性尾部一般由不溶性组分组成,如烷基链或芳香环等,具有极性特征,能有效地稳定水溶液,增加其性能的稳定性和持久性。

表面活性剂的特性受其构成的化学结构和两部分组分的结构影响。

它的活性头部的构成越复杂,其性能越好,而活性尾部的结构则决定了其水溶液的沉淀和分散性。

表面活性剂的结构在往往影响其性能,如乳化能力、洗涤能力、表面活性性能、溶解能力等。

另外,表面活性剂的分子内部也起着重要作用。

它的分子里存在一定数量的空穴,这些空穴有助于表面活性剂的活性残余物游离,增加其表面活性特性,有助于改善表面活性剂的性能。

总之,表面活性剂通常是介电性液体,它们由活性头部和活性尾部组成,构成影响其性能,同时分子内部也起着重要作用。

因此,表面活性剂的结构特征是十分复杂的,可以根据应用需要选择不同结构特征的表面活性剂,以满足特定的性能要求。

- 1 -。

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。

第十讲 表面活性剂

第十讲 表面活性剂
(6)加入无机盐(中性) 非离子SAa:不明显;
离子SAa: Γ 显著增大。
更多反离子进入吸附层削弱表面活性剂离子间电性排斥,排列紧密。
四、表面活性剂溶液在表面上的吸附
2、各种物理化学因素对吸附的影响
B 对降低表面张力能力的影响 (1)由表面吸附的分子性质和密度决定;
(更主要)SAa类型: cm (c 离子 ) cm (c 非离子)
张力,电导,渗透压,界面张力,洗涤作用)在溶液 达到一定浓度后就偏离一般强电解质溶液的规律(即 使对于离子型SAa)且各种性质都在一个相当窄的范 围内发生突变。(20世纪Mcbain研究羧酸盐与NaCl 溶液差异)
二、表面活性剂溶液的物理化学特性
十二烷基硫酸钠水溶液的一些物理化学性质
二、表面活性剂溶液的物理化学特性
T Kc
Γm 1Kc
常写作:
c 1 c Γ ΓmK Γm
c Γ
~ c 做图
极限吸附量 = 斜率 –1(一般不采用此法求)
四、表面活性剂溶液在表面上的吸附
1、吸附层结构与状态
C12SO4Na:2.1 nm ×(0.47 ~ 0.5 nm)
平躺时:1nm2以上 直立时:0.25nm2
C12H25O(C2H4O)nH
三、Gibbs吸附公式对各种SAa溶液之应用
维持盐浓度不变 则: dlnaNa 0
此时: d RΓ T A dln a A 1RT形式
同时:过量电解质的加入使溶液离子强度大致恒定,则 f 基本恒定。
此时: da l ndln cdln f
公式中可用浓度 c 代替活度 a 。
三、Gibbs吸附公式对各种SAa溶液之应用
(2)硅SAa (3)高分子SAa
一、表面活性剂的结构特征与类型

含氟表面活性剂简述

含氟表面活性剂简述

含氟表面活性剂简述徐宇江南大学化学与材料工程学院应用化学0901文章摘要:介绍了含氟表面活性剂的种类、特性以及在多个工业领域及日常用品中的广泛用途,综述了当前含氟表面活性剂的合成方法。

关键词:含氟表面活性剂;种类;特性;应用Fluorine-containing SurfactantAbstract :The kinds,characteristics,functions in various industrial areas and daily necessities in the wide range of uses of fluorine-containing surfactant were introduced,the synthesis of fluorine-containing surfactant was reviewed.Keywords:fluorine-containing surfactant;kinds;characteristics;application引言:含氟表面活性剂(fluorine-containion surfactant)是20世纪60年代研发的一类特种表面活性剂。

与传统表面活性剂相比,含氟表面活性剂具有较高的表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性及既憎水又憎油等优良特性。

因而在日用化工、纺织印染、石油化工、电镀防腐等领域有广泛的应用全景和发展潜力。

作为一类特殊的表面活性剂,近年来含氟表面活性剂的应用研究逐渐成为表面活性剂中最为活跃的研发重点之一。

一.含氟表面活性剂的特性与分类1.含氟表面活性剂的特性一般表面活性剂的结构由两部分组成,一部分为油溶性集团或叫疏水基,另一部分为水溶性集团或叫亲水基。

将油溶性基团中的氢原子被氟原子取代,就成为氟碳表面活性剂。

氟元素是电负性最大的非金属元素,具有高氧化性,高电离能,使得氟碳键键能高,结构比碳氢稳定,同时又使氟原子难以被极化,这种低极性使氟碳链的疏水作用远超过碳氢链。

简述胺盐、季胺盐型阳离子表面活性剂的区分方法及原理

简述胺盐、季胺盐型阳离子表面活性剂的区分方法及原理

简述胺盐、季胺盐型阳离子表面活性剂的区分方法及原理胺盐表面活性剂是一类具有良好的渗透调理性能的阳离子表面活性剂,其分子结构中含有某种胺基酸或衍生物,这类表面活性剂具有一定的起泡作用。

它可以与脂肪、有机物以及某些农药结合,起到生物降解、膜脱色等作用。

季胺盐表面活性剂主要是以三元硫基胺及其衍生物为主,也是一类阳离子表面活性剂,它们的表面活性强于胺盐型表面活性剂,可以较好地渗透溶解固体和液体,对一些油脂、有机物也具有较好的溶解效果。

通常,胺盐表面活性剂的胺基起始单元是非烷及有机胺;而季胺盐表面活性剂则主要以三元硫基胺和三元硫基胺类衍生物为起始单元。

1.2盐和季胺盐表面活性剂的区分原理区分胺盐和季胺盐表面活性剂最简单的方法是使用酸溶性能来进行区分。

胺盐表面活性剂一般具有较好的酸溶性,在常规pH下可以容易被水溶性酸解;而季胺盐表面活性剂,它们的酸溶性较差,只有在一定的pH下才能被水溶性酸解。

此外,胺盐型表面活性剂的溶氧量较高,而季胺盐表面活性剂的溶氧量则较低,这也是区分它们的一种方法。

二、胺盐、季胺盐表面活性剂的应用2.1盐、季胺盐表面活性剂的常见应用1)清洗剂:胺盐、季胺盐表面活性剂具有良好的渗透调理性能,因此可以用作各类制品的清洁剂,广泛应用于家庭清洁、工业与建筑清洁等。

2)油脂抑制剂:胺盐、季胺盐表面活性剂可以抑制食物中的油脂分解速度,可以用作食品、饮料中的抑制剂。

3)医药洗涤剂:胺盐或季胺盐表面活性剂可以用作医药洗涤剂,可以降低药品霉菌含量,提高药品的质量。

4)增稠剂:胺盐、季胺盐表面活性剂可以配制出一种普通增稠剂,可以有效改善液体的粘度,改善液体的流动性,使液体更容易分散和流动。

2.2盐、季胺盐表面活性剂的优缺点优点:(1)合理的分子结构使其更好的渗透性,提高了其活性表现力。

(2)具有良好的阳离子效果,可以提高溶解度。

(3)具有良好的低温稳定性及抗水垢性,可以高效抑制水垢的形成。

缺点:(1)胺盐表面活性剂的卤化程度较高,季胺盐表面活性剂的卤化程度低,这些表面活性剂的卤化程度过高会堵塞水的循环系统,对环境有害。

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特殊的化合物,能够在两种不相溶的物质之间降低表面或界面张力,使其能够混合或分散的物质。

表面活性剂在日常生活和工业生产中起着重要作用,比如洗涤剂、乳化剂、分散剂等。

那么,表面活性剂的化学原理是什么呢?本文将从表面活性剂的结构特点、作用原理和应用领域等方面进行探讨。

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。

亲水性头基通常是含有羟基、羧基、胺基等带电离子的基团,能与水分子形成氢键或离子键,使其具有亲水性;而疏水性尾基通常是长链脂肪酸基团或芳香烃基团,能与油脂等疏水性物质相互作用,使其具有疏水性。

这种结构使得表面活性剂分子在水中形成胶束结构,头基朝向水相,尾基朝向油相,从而降低了界面张力,使两种不相容的物质能够混合。

二、表面活性剂的作用原理1. 降低表面张力:表面活性剂的主要作用是降低液体表面或界面的张力,使其能够与其他物质更好地混合。

表面活性剂分子在界面上形成吸附膜,使界面张力降低,从而促进液体的分散、乳化或泡沫化。

2. 分散作用:表面活性剂能够将固体颗粒或液滴分散在液体中,防止其重新聚集沉淀。

通过表面活性剂的作用,固体颗粒或液滴能够均匀分散在溶液中,提高了溶液的稳定性。

3. 乳化作用:表面活性剂能够将油脂等疏水性物质分散在水相中,形成乳液。

表面活性剂的疏水性尾基与油脂分子相互作用,使其分散在水相中,形成乳状液体。

4. 渗透作用:表面活性剂能够改变液体的表面性质,使其在固体表面上形成薄膜,改善润湿性能,促进液体的渗透和扩散。

三、表面活性剂的应用领域1. 洗涤剂:表面活性剂是洗涤剂的主要成分,能够降低水的表面张力,使污垢与衣物分离,并在水中形成乳液,起到清洁作用。

2. 乳化剂:表面活性剂能够将油脂等疏水性物质分散在水相中,形成乳液,广泛应用于食品工业、化妆品工业等领域。

3. 分散剂:表面活性剂能够将固体颗粒或液滴分散在溶液中,防止其沉淀或聚集,广泛应用于颜料、涂料、药物等领域。

简述表面活性剂

简述表面活性剂

简述表面活性剂表面活性剂是一类具有亲水基团,在碱性溶液中能形成胶束,且能降低水相表面张力的物质。

它是微乳液、泡沫、蛋白质变性等胶体和高分子聚集体系的重要组分之一,其作用机理是表面活性剂的亲水基和油基团对界面膜的定向排列。

这种排列产生界面膜对乳化体系内部的毛细管水和连续相中自由水的包围,形成水油两相在界面膜上的物理吸附,使界面膜增厚,阻碍了外部水向内部扩散,提高了乳化体系的稳定性。

表面活性剂亲水基团的疏水基朝向水分子的表面而与亲油基团接触,因此亲水基团多的表面活性剂易乳化水,其亲水基越多,表面活性越强,同时在乳化过程中起到稳定胶束的作用。

因此表面活性剂分子的疏水基团越多,其水溶液在水中的溶解度越大,分散性越好,表面活性就越强。

此外,一些非离子表面活性剂还能显示出表面活性。

表面活性剂的分子构型对于其在乳化体系中的分散性也很重要。

一般来说,疏水性越强,亲水基团数目越少,分子量越大,则表面活性就越弱。

一般说来,一价盐及烷基硫酸盐最强,三级盐及烷基磺酸盐次之,叔胺盐和伯胺盐较弱。

疏水基的长度和伸展方向对表面活性的影响比亲水基更明显。

一般来说,非离子表面活性剂分子主链的构型越为弯曲,表面活性越强。

若表面活性剂本身为非离子型,在表面活性剂的乳化过程中又会发生解离,则乳化效果差。

所以要获得良好的乳化效果,必须控制表面活性剂的结构与极性基团。

另外,表面活性剂的溶解度随着温度的升高而降低。

但是溶解度随着溶剂极性的减小而增大,因此,有的表面活性剂在极性溶剂中的溶解度大,在非极性溶剂中的溶解度小,这样就可以利用这一特点选择合适的溶剂来提高表面活性剂的溶解度。

4.表面活性剂可以改变乳状液的稳定性。

乳状液的稳定性取决于乳状液的结构,如果增加或减少极性基团,就可以改变体系的稳定性,使之从不稳定转化为稳定。

极性基团的引入往往使表面活性剂乳化的程度增加。

表面活性剂还能调节体系的酸度和改善pH值。

5.表面活性剂还具有保护、分散、抗静电、润滑、消泡、防腐蚀、杀菌等功能。

表面活性剂

表面活性剂

三. 表面活性剂的增溶作用 简述形成克拉夫特点和浊点的原因 离子型表面活性剂在Tk点以下,表面活性剂仅与水 以水合晶体平衡存在,升高温度达到Tk点后,离子 型表面活性剂形成胶束,大大增加其溶解性。 非离子型表面活性剂的溶解是靠分子内亲水基与水 分子通过氢键结合而实现,形成氢键是一个放热过 程,因此升高温度,氢键结合力减弱甚至消失,当 超过某一温度时,非离子表面活性剂从溶液中析出。
亲水的基团数 亲油的基团数 亲水的基团数 亲油的基团数
SO4Na 38.7 COOK 21.1 COONa 19.1 SO3Na 11 -N(叔胺) 9.4 酯(失水山梨醇 环) 6.8
-CH-CH2-CH3 =CH-
-C3H6O酯(自由) 2.4 COOH 2.1 -OH 1.9 -CF20.475 -O1.3 -OH(失水山梨醇环) -CF30.5 -(C2H4O)0.33
三. 表面活性剂的增溶作用 3.增溶
表面活性剂在水溶液中形成胶束后具有能使不溶 或微溶于水的有机物的溶解度显著增大的能力, 且溶液呈透明状,这种作用称为增溶。
表面活性剂的乳化和增溶的功能都可实现油与水的 混合,两种作用的区别何在?
三. 表面活性剂的增溶作用 区别为: 乳化是将水或油以微小珠滴形式分散到另一种物质 中,得到热力学不稳定体系,时间延长会出现两相 分离。乳化过程中表面活性剂的作用是吸附在油 水界面上,通过降低界面张力,帮助液滴分散并形 成牢固的界面膜,防止分散液滴聚结。
二. 表面活性剂的乳化和破乳作用 2. 破乳作用 (1) 概念:又称反乳化作用,消除乳状液稳定化条 件,使乳状液发生破坏,常用方法有物理机械法 和物理化学法。物理化学法主要是改变乳状液的 类型或界面性质而破乳,如加入破乳剂。
(2) 破乳剂的作用原理:

表面活性剂的分类、特性及应用

表面活性剂的分类、特性及应用

表面活性剂的分类、特性及应用摘要表面活性剂是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质,其应用前景非常广阔。

本文简述了表面活性剂的分类、特性及表面活性性剂在生活、工业等各方面的应用。

关键词表面活性剂分类特性应用1 表面活性剂的分类及介绍表面活性剂的分类方法很多。

根据疏水基结构进行分类,分直链、支链、芳香链、含氟长链等;根据亲水基进行分类,分为羧酸盐、硫酸盐、季铵盐、PEO衍生物、内酯等;还有根据其水溶性、化学结构特征、原料来源等各种分类方法。

但是众多分类方法都有其局限性,很难将表面活性剂合适定位,并在概念内涵上不发生重叠。

人们一般都认为按照它的化学结构来分比较合适。

即当表面活性剂溶解于水后,根据是否生成离子及其电性,分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。

按极性基团的解离性质分为:阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂。

1.1 阴离子表面活性剂表面活性剂的一类。

在水中解离后,生成憎水性阴离子。

如脂肪醇硫酸钠在水分子的包围下,即解离为ROSO2-O-和Na+两部分,带负电荷的ROSO2-O-,具有表面活性。

阴离子表面活性剂分为脂肪酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐四大类,具有较好的去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性。

广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。

产量占表面活性剂的首位。

不可与阳离子表面活性剂一同使用,在水溶液中生成沉淀而失去效力。

1.2 阳离子表面活性剂该类表面活性剂起作用的部分是阳离子,因此称为阳性皂。

其分子结构主要部分是一个五价氮原子,所以也称为季铵化合物。

其特点是水溶性大,在酸性与碱性溶液中较稳定,具有良好的表面活性作用和杀菌作用。

常用品种有苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)等。

1.3 两性离子表面活性剂这类表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团,在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。

简述表面活性剂的应用原理

简述表面活性剂的应用原理

简述表面活性剂的应用原理1.什么是表面活性剂?表面活性剂(Surface Active Agent,简称为Surfactant)是一类具有降低液体表面张力和提高液体间界面活性的化学物质。

它由亲水基团和疏水基团组成,亦被称为“双亲排布”分子。

在水溶液中,表面活性剂以亲水基团与水分子相互作用,而疏水基团则为分子提供疏水性。

2.表面活性剂的应用原理表面活性剂在工业生产、日常生活和科学研究中有着广泛的应用。

其应用的原理主要包括以下几个方面:2.1 降低表面张力表面活性剂的一项重要作用是降低液体的表面张力。

表面张力是指在液体表面上存在的一种内聚力,使液体表面呈现收缩状态。

表面活性剂分子吸附在液体表面上,通过疏水基团和水分子形成氢键或范德华力,使液体分子间相互吸引力减小,从而降低表面张力。

2.2 提高润湿性表面活性剂还能提高固液、气液和液液界面的润湿性。

例如,在清洁剂中,表面活性剂能使油污与水更好地接触并分散,使其容易被清洗掉。

在农业中,混入表面活性剂的农药可以更好地附着在植物表面,并提高吸收效果。

2.3 分散和乳化作用由于表面活性剂同时含有亲水和疏水基团,它可以有效地分散非溶解性物质。

在油和水混合的系统中,表面活性剂能够包裹住油滴,防止其重新聚集形成油块。

这种作用被广泛应用于制备乳液、颜料分散、药物微粒制备等领域。

2.4 胶团和胶凝作用表面活性剂可以在溶液体系中形成胶团和胶凝.表面活性剂分子取决于浓度和分子结构,可以形成微胶团、乳胶、胶体等。

胶黏剂中通常含有表面活性剂,可以在固体颗粒的表面形成润湿膜,并提供粘结能力。

2.5 防泡作用在许多工业生产过程中,泡沫不可避免地产生,而泡沫的存在会影响流体的传递和产品质量。

表面活性剂能够通过降低液体的表面张力,减少泡沫的形成和稳定,并提供较好的防泡效果,在化工、食品加工和石油炼制中得到广泛应用。

3.总结表面活性剂是一类具有降低液体表面张力、提高液体间界面活性的化学物质。

简述表面活性剂

简述表面活性剂

简述表面活性剂一、表面活性剂的定义和组成;1、定义:在水溶液中能降低界面张力,从而使界面能降低的物质。

2、组成:两性电解质溶液、碱、盐、金属氧化物或碳酸盐、醇、酚等。

3、表面活性剂的特点:①优异的界面活性:亲水性好,润湿性强,渗透速度快②良好的稳定性:耐酸碱、耐高温、耐硬水、耐氧化、耐还原剂③显著的发泡、消泡作用④良好的配伍性:与其它物质混合时,可以调整其性能,起协同效应⑤与其他添加剂共同使用,相得益彰。

其中两个或多个非离子表面活性剂是在自然界广泛存在并起重要作用的化合物,它们具有润湿、洗涤、乳化、增溶、分散、起泡、抗静电、柔软、防腐等功能,能大幅度地提高日常生活和工农业生产的质量,这些都是由于它们具有极强的亲水基团。

这些表面活性剂通过表面张力降低、电荷中和等物理化学作用,来影响其他物质的表面状态和吸附行为,从而赋予了这些表面活性剂广阔的应用范围。

包括阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。

在阴离子表面活性剂中,最为重要的是脂肪酸类的钠盐、钾盐和钙盐。

其中,常用的有肥皂、硬脂酸钠、硫酸钠、油酸钠等。

表面活性剂与人体健康的关系引起人们的普遍重视。

世界卫生组织( WHO)报告指出,对人体健康构成危害的是具有强烈刺激作用的某些表面活性剂。

例如有研究证实,在毛发上涂抹含有二甲基亚砜等表面活性剂的洗发剂后,头发受到严重损伤。

此外,各种麻醉剂、镇静剂、致幻剂、兴奋剂、助燃剂、杀虫剂、止血剂等,都含有表面活性剂。

人们食用被此类毒物污染的食品,轻者可以引起呕吐、腹泻、脱水、肝脏损害,重者甚至会引起肾功能衰竭和死亡。

表面活性剂分类与命名表面活性剂分类命名是根据其结构和性能进行的。

因此,每一种表面活性剂都具有其独特的结构式,表面活性剂的命名方法是将该表面活性剂的结构式首先写在表示该表面活性剂名称的字母之前。

该命名字母必须全部大写,必须包含表面活性剂所有的化学基团和所有碳原子。

命名时不得有意使其简写。

表面活性剂

表面活性剂

1、表面活性剂是农药助剂主要成分,农药助剂中以表面活性剂为活性组分的散剂、润湿剂、粘着剂等,其中重点有:分散剂、乳化剂、润湿渗透剂。

2、表面活性剂的HLB含义是表面活性剂分子中亲水基部分与疏水基部分的比值,也称为亲水亲油平衡值,其数值在0-40之间,该值大小与表面活性剂亲水亲油关系为HLB增大亲水减小,HLB减小亲友增大3、影响泡沫稳定性因素有影响:液膜厚度和表面膜强度4、临界胶团浓度的测定方法有:表面张力法、电导法、染料法、浊度法、光散射法5、表面活性剂广泛应用于钻井等各个生产环节中,其所发挥的重要作用是:保证钻井安全、提高原油采收率、油品质量和生产效率,以及节省运输,设备防护,开发油品品种和防止环境污染6、阳离子型表面活性剂有哪两类:胺盐型阳离子表面活性剂、季胺盐型阳离子表面活性剂7、两性离子表面活性剂是指:兼有阴离子性和阳离子性亲水基的表面活性剂8、胶团的加溶作用是指:能增加在溶剂中原本不溶或微溶物的溶解度,加溶能力如何表示:表面活性剂溶液浓度9、分散作用概念是:一种或几种物质分散在另一种物质中形成分散体系的作用10 分散体系可分为哪三类:粗分散体系、胶体分散体系、分子分散体系11 乳液的鉴别方法有;12 表面活性剂在石油开采方面应用有:钻井液、固井液、原油破乳脱水用表面活性剂13 金属加工工业使用表面活性剂的目的是:提高产品质量、降低消耗、减轻劳动强度、改善劳动保护14 涂料是由哪几部分构成:成膜物质、溶剂、颜料助剂四部分组成15 影响表面活性剂洗涤作用的因素是:16 阳离子型表面活性剂的特性是,按亲水基团分为几类:17 纺织工业用表面活性剂都用在哪些工序中:纺纱、纺丝、上浆、针织、精炼、颜色、印花、整理18 当今各类燃料专用的添加剂有:润湿分散剂、消泡剂、流平剂、乳化剂、抗静电剂19 化妆品的概念:保护、修饰、梅美化人体,使容貌整洁,增加魅力,具有令人愉快香气,以涂、搽、撒、喷、洗、漱等方式使用的日常生活用品,分类:皮肤用、发用、美容、空腔卫生用化妆品二、判断题1、沾湿、铺展、浸湿的关系2、牛奶是乳状液的概念3、表面活性剂复配的影响因素4、表面活性剂在涂料方面的应用5、表面活性剂概念6、化妆品分类7、表面活性剂在制药工业中应用哪几方面1、阴离子表面活性剂的主要用途答:作为杀菌剂;在水溶液或有些溶液中形成胶团,降低溶液表面张力,有乳化、润湿、去污性能;中和纤维表面负电荷,减少摩擦产生的自由电子,具较好抗静电能力;降低纤维静摩擦系数,具有良好柔软平滑性,,克做纤维柔软整理剂2、表面活性剂在洗涤过程中起到什么作用答:表面活性剂已有单一品发展成为多元复合,以发挥其协同作用,使其性能得到相互补偿,能使去污能力好,加工时工艺上易处理。

简述表面活性剂的几个重要作用

简述表面活性剂的几个重要作用

简述表面活性剂的几个重要作用
1.乳化性,即乳化。

水和油混合很快会分层。

相反,如果加入表面
活性剂,略加搅拌就会持续形成乳浊液。

这就是表面活性剂所谓的乳化作用了。

2.润湿渗透性,即润湿。

譬如打完蜡的皮包,若没有表面活性剂,
很快就会变得干涩暗淡。

正是因为表面活性剂能充分吸收空气中的水分子,皮包才会显得润滑光泽。

3.溶解性,即溶解。

这一点类似乳化,主要是针对油类物质。

油类
物质中表面活性剂增加到一定程度,就可以很好地在溶解在水中。

4.分散性,即分散。

日常产生的各种污渍很容易聚集,在表面活性
剂的作用下,能将它们均匀分散为更为细小的微粒,悬浮在水上。

5.起泡性,即泡沫。

特别是低分子表面活性剂,它的定向吸附特性
能极大地降低气液两相间的张力,使气泡溢出液体,形成泡沫。

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表面活性剂的结构功能及应用一、前言:表面活性剂事一类有机化合物,他们的结构特点使得这类化合物具有应用范围广、使用灵活、用量极少、性能优越的特点,因而被誉为“工业味精”,在显著改善界面物理化学性质、改进生产工艺、降低消耗和提高产品质量等方面都表现出其性能的优势。

而事实上,进来研究表明,表面活性剂并不单单扮演着“工业味精”的功能。

表面活性剂所形成的分子有序聚集体在各种过程如湿润、增溶、乳化、分散等中发挥着重要的作用,尤其是进入现代科技时代,表明活性剂在纳米材料的合成及性能优化、DNA及药物等医学领域、分子探针技术甚至生命科学、能有科学、信息科学等方面发挥着重要的作用,成为物理、化学、生物三大基础科学和许多技术部门共同关心的领域。

作为一门新的学科分支,表面活性剂的原理、应用及其特殊功能早已成为各个领域学者的共同需要。

二、表面活性剂的定义:从原则上讲,凡是能降低表面张力的物质都具有表面活性,然而表面活剂则是指能显著降低溶剂(一般为水)表面张力和液一液界面张力,并具有一定结构具有亲水亲油特性和特殊吸附性能的物质。

表面活性剂之所以能显著降低表面张力和液一液界面张力,原因在于其具有两亲结构特征,但并不是所有具有两亲结构的分子都是表面活性剂。

甲酸、乙酸、丙酸、丁酸都具有两亲结构,但并不是表面活性剂,而只是具有表面活性而已。

只有疏水基足够大的两亲分子才显示表面活性剂的特性。

对于正构烷基来说,碳链长度须在8个碳原子以上。

如果疏水基过大,则溶解度太小,应用受到限制。

自从人们发现基于两亲分子不溶膜的LB技术可作为分子组装的重要手段以来,两亲分子不溶物也由此受到重视。

多数表面活性剂的疏水基呈长链状,人们常形象地把疏水基叫做“尾巴”,亲水叫做“头”。

整个表面活性剂分子常以图1.1所示图形示意。

三、表面活性剂的分类:从结构看,所有的表面活性剂都是由极性的亲水基和非极性的亲油基两部分组成。

亲水基与水分子作用,使表面活性剂分子引入水;而亲油基与水分子相排斥,与非极性或弱极性溶剂分子作用,使表面活性剂分子引入油(溶剂)。

表面活性剂分子的亲油基一般是由烃基构成的,而亲水基则由各种极性基团组成,种类繁多,因此,表面活性剂在性质上的差异,除与烃基的大小和形状有关外,主要与亲水基团的类型有关。

亲水基团在种类和结构上的改变远比亲油基团的改变对表面活性剂性质的影响要大,所以,表面活性剂一般以亲水基团的结构为依据来分类。

按亲水基是否带有电荷将表面活性剂分为离子型和非离子型两大类。

离子型表面活性剂的分子在水中能电离,形成带正电荷、带负电荷或者同时带正电荷和负电荷的离子。

带正电荷的称为阳离子表面活性剂;带负电荷的称为阴离子表面活性剂;同时有正电荷和负电荷的则称为两性表面活性剂。

非离子型表面活性剂分子在水中不电离,呈电中性。

表面活性剂的相对分子质量一般为几百至几千,而几千至几万以上的则称为高分子表面活性剂。

表面活性剂有的是从天然物质中提取制得的,有的是通过化学合成制备的,前者称为天然表面活性剂(以区别于后者)。

此外,还有在疏水基上氢被氟取代的碳氟类表面活性剂,聚硅氧烷类的硅氧烷类表面活性剂,含钛的特种金属表面活性剂,以及冠醚类表面活性剂。

此外还有Gemini型和Bola型等新型表面活性剂,这些表面活性剂均有其独特的性能,故统称为特种表面活性剂。

表面活性剂通常有如下四种分类方式。

①按离子型分类。

离子型分类法是常用的分类方法,它实际上是化学结构分类法。

表面活性剂溶于水后,按离解或不离解分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。

离子型表面活性剂又可按产生电荷的性质分为阴离子型、阳离子型和两性型表面活性剂。

离子型分类方法见表1.1。

②按溶解性分类。

按在水中的溶解性,表面活性剂可分为水溶性表面活性剂和油溶性表面活性剂,前者占绝大多数。

董国君,苏玉等编著.表面活性剂化学.北京理工大学出版社,2009.08.③按相对分子质量分类。

相对分子质量大于10 000的称为高分子表面活性剂,相对分子质量在1 000 10 000的称为中分子表面活性剂,相对分子质量100~1 000的称为低分子表面活性剂。

常用的表面活性剂大都是低分子表面活性剂。

④按用途分类。

表面活性剂按用途可分为表面张力降低剂、渗透剂、润湿剂、乳化剂、增溶剂、分散剂、絮凝剂、起泡剂、消泡剂、抗静电剂、杀菌剂、缓蚀剂、柔软剂、防水剂、织物整理剂、匀染剂等。

通常情况下,表面活性剂的分类按离子类型进行。

四、表面张力与表面活性:在自然界中任何物质都以气体、液体或固体三种状态存在,它们之间不可避免会发生相互接触,两相接触便会产生接触面。

通常把液体或固体与气体的接触面称为液体或固体的表面,把液体与液体、固体与固体、或固体与液体的接触面称为界面。

由于两相接触面的分子与其体相内部的分子所处的状态不同,因此会产生特殊的现象。

例如在没有外力的影响或影响不大时,液体总是趋于成为球状,如水银珠和植物叶子上的露珠。

即使施加外力后将水银珠压瘪,一旦外力消失,它便会自动恢复原状。

可见液体总是有自动收缩而减少表面积,从而降低表面自由能的趋势。

体积一定的各种各种形状中,球形表面积最小,这一表面现象可以从表面张力和表面自由能两个角度来解释。

任何分子都会受到来自分子周围分子的吸引力,如图所示液体内部和表面分子的受力情况。

mm’横线表示气相和液相的接触面,A和A’分别表示处于液相不同位置的分子,分析它们的受力情况发现,液相中间的分子A’从各个方向受到的引力相互平衡前面提到,液体自动收缩的表面现象还可以从能量的角度来解释。

液体表面自发地缩小,则会减少自由能,如按相反过程,使液体产生新表面的dA,则需要一定的功dG,他们之间的关系可以表示为dG=rdA式中,r为单位液体表面的表面自由能,单位为J/m2。

可见r从力的角度讲是作用于表面单位长度边缘上的力,叫表面张力;从能量角度讲是单位表面的表面自由能,是增加哦单位表面积液体时自由能的增值,也就是单位表面上的液体分子比处于液体内部的同量分子的自由能过剩值,是液体本身固有的基本物理性质之一。

表面张力现象和表面自由能不仅存在于液体表面,也存在于一切相界面上,特别是在互不溶的两种液体的界面上更为普遍。

例如油水两相分子间的互相作用存在一定差异,但小于气相和水相的差异,因此油水表面张力一般小于谁的表面张力。

不同类型的物质在溶液中的状态不同。

当物质加入液体中后,他在液体表面层的浓度与液体内部的浓度不同,这种改变浓度的现象称为吸附现象。

使表面层的浓度大于液体内部的浓度的作用称为正吸附,反之,为负吸附。

通常人们称正吸附为吸附。

因溶质在表面发生吸附而使溶液表面张力下降的性质称为表面活性,这类物质被称为表面活性剂。

表面活性剂之所以能够在极低的浓度下显著降低溶液的表面张力是与其分子结构特点密不可分的。

表面活性剂通常由两部分组成:一部分是疏水基团,另一部分是亲水基团。

这两部分分处于表面活性剂两端,形成不对称结构,因此表面活性剂分子是一种双亲分子,具有既亲油又亲水的双亲性质。

这样的分子结构使得它们一部分与水分子油很强的亲和力,赋予表面活性剂分子中的水溶性。

而另一部分因疏水油自水中逃离的性质,一次表面活性剂分子会在水溶液体系中(包括表面、界面)发生定向排列。

它们从溶液的内部转移至表面,以疏水基朝向气相(或油相),亲水基插入水中,形成紧密排列的单分子吸附层,如图所示,满足疏水基逃离水包围的要求,这个溶液表面富集表面活性剂分子的过程就是使溶液的表面张力急剧下降的过程。

因此非极性物质往往具有较低的表面自由能,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。

五、表面活性剂胶束:随着表面活性剂浓度的增加哦,谁表面逐渐被覆盖。

当溶液浓度增加到一定值后,谁表面全部被活性剂分子占据,道道吸附饱和,表面张力不在继续明显降低,而使维基本稳定。

此时表面活性剂的浓度再增加,其分子会在溶液内部采取另外一种排列方式,即形成胶束。

形成胶束是表面活性剂重要性质之一,也是产生增溶、乳化、洗涤、分散、和絮凝作用的根本原因。

表面活性剂分子的亲油基团之间因疏水性质存在显著的吸引作用,易于互相靠拢、缔合,从而逃离水的包围。

如图所示,当表面活性剂在溶液表面的吸附达到饱和之后,他们便在溶液内部油分子或离子分散状态缔合成由数十个乃至数百个离子或分子组成的稳定胶束。

此时,在提高表面活性剂的浓度已不能显著增加农业中单分子或离子的浓度,而只能形成更多的胶束。

在水介质中,表面活性剂将极性的沁水基团朝外形成与水接触的外壳,将朝内排列的非极性基团包在其中,使它们不于水接触。

可见,胶束的形成实际是表面活性剂分子为缓和水和疏水基之间的排斥作用而采取的另一种稳定化方式,疏水作用导致表面活性剂在表面上的吸附和在溶液内部胶束的生成,其根本的决定因素是活性剂分子的双亲结构。

六、表面活性剂的功能与应用:1.1增溶作用所谓的增溶作用是指由于表面活性剂胶束的存在,使得在溶剂中难容乃至不溶物质溶解度显著增加的作用。

例如室温下奔在水中溶解度很小,每100g谁只能溶解0.07g苯,但在10%的油酸钠谁溶液中,苯的溶解度达到7g/100g,增加了100倍,这是通过油酸钠胶束的增溶作用实现的。

增溶作用的基础是胶束的形成,表面活性剂浓度越大,形成的胶束越多,难容物或不溶物溶解得越多,增容量越大。

增溶作用是与胶束密切相关的现象,了解增溶的方式,掌握被增溶物质与胶束之间的相互作用,对有效地应用怎荣作用具有十分重要的意义研究发现增溶主要有四种方式。

(1)非极性分子在胶束内核增溶,饱和脂肪烃、环烷烃以及苯等不易极化的非极性有机化合物,通常被增溶于胶束内核中,就像溶于非极性碳氢化合物液体中一样,如图(a)(2)表面活性剂分子间的增溶,对于分子结构与表面活性剂相似的极性有机化合物,如长链的醇、胺、脂肪酸和极性染料等两亲分子,则是增溶于胶束的“栅栏”之间,如图(b)(3)胶束表面的吸附增溶,图(c)这些化合物被吸附于胶束表面区域或分子“栅栏”靠近胶束表面区域,光谱研究表明它们处于完全或接近完全极性环境中。

(d)聚氧乙烯链的增溶,以聚氧乙烯基为亲水基团的非离子表面活性剂,通常将被增溶物包藏在胶束外层的聚氧乙烯链中,如图(d)。

1.2增溶作用的应用目前表面活性剂的增溶作用驻澳应用在石油开采、胶片生产及洗涤方面。

在石油工业中,增溶作用被利用来“驱油”一提高石油的开采率。

利用表面活性剂在溶液中形成胶束的性质,叫表面活性剂、助剂和油混合在一起搅动,使之形成均匀的“胶束溶液”。

这种溶液溶解原油,切具有足够的粘度,能很好地湿润岩层,遇水不分层,当流过岩层时有效地洗下黏附于砂石上的原油,达到提高开采率的目的。

胶片生产过程中,胶片上常常出现微小优质杂志造成斑点,在乳化剂中胶乳适当的表面活性剂,利用胶束的增溶作用可以使斑点消除。

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