第五章表面活性剂 (2)

上升。表面活性剂溶液浓度超过cmc越多，微溶物就溶解得
越多。
结论：微溶物溶解度的增加与溶液中胶团形成有密切关
2021系/3/3。
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加溶作用与乳化作用的区别： 加溶后不存在两相，是热力学稳定体系； 乳化作用则是两种不相混溶的液体形成的液-液分散体系， 有巨大的相界面和界面自由能，是热力学不稳定的多分散体系。 2、加溶的方式 被加溶物在胶团中的加溶方式有四种： （1）加溶于胶团内核 饱和脂肪烃、环烷烃及苯等不易极化 的非极性有机化合物，一般被加溶于胶团的内核中，就像溶于非 极性碳氢化合物液体中一样（下图a）。
图1-17 加溶方式示意图
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上述四种加溶方式，其加溶量的规律：d＞b＞a＞c。
虽然加溶方式主要取决于加溶物和加溶剂（表面活性 剂）的化学结构，但胶团溶液处于动态平衡中，加溶物的位 置随时间迅速改变，各种加溶物在胶团中的平均停留时间为 10-6～10-10s。因此，所谓加溶位置只是优选位置，并不能说 加溶物就不会存在于其他位置。
随着表面活性剂碳氢链的增长，非极性的烃类和弱极性的苯、乙苯 在胶团内核的加溶量会增加。下表列出了乙基苯在羧酸钾同系物水溶液 中的加溶量就说明了这一规律。
胶团对极性有机物的加溶也有类似的规律。例如，25℃时，正辛醇 在0.1mol/L油酸钠（9-十八烯酸钠，C18）溶液中的加溶量大于在十二 酸钾溶液中的加溶量，庚醇在烷基磺酸钠中的加溶量随烷基碳原子数增 加而增加。
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（4）加溶于胶团的极性基层 对短链芳香烃类的苯、 乙苯等较易极化的碳氢化合物，开始加溶时被吸附于胶团水界面处，加溶量增多后，插入定向排列的表面活性剂极性 基之间，进而更深地进入胶团内核。在聚氧乙烯基为亲水基 的非离子表面活性剂胶团溶液中，苯加溶于胶团的聚氧乙烯 外壳中（下图d）。
溶，正庚醇的加溶量约为正庚烷的2.5倍。由此可见，烷烃由非极性变为 极性化合物后，加溶量明显增大。
加溶的本质：由于胶团的特殊结构，从它的内核到水相
提供了从非极性到极性环境的全过渡。因此，各类极性或非
极性的难溶有机物都可以找到适合的溶解环境，而存在于胶
团中。由于胶团粒子一般小于0.1μm，加溶后的胶团溶液仍
是透明液体。
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3、影响加溶能力的因素 表面活性剂的加溶能力可以用加溶物溶解度S与表面 活性剂溶液浓度cs之比来表示。S/cs越大，表面活性剂的 加溶能力越强。
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（2）加溶于表面活性剂分子间的“栅栏”处 长链醇、胺等极性 有机分子，一般以非极性碳氢链插入胶团内部，而极性头处于表面活性 剂极性基之间，并通过氢键或偶极子（相距很近的符号相反的一对电荷， 如由正负电荷组成的电偶极子）相互作用（下图b）。
（3）吸附于胶团表面 一些既不溶于水也不溶于非极性烃的小分子 极性有机化合物，如苯二甲酸二甲酯以及一些染料，吸附于胶团的外壳 或部分进入表面活性剂极性基层而被加溶（下图c）。
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百度文库图为25℃时，微溶物
2-硝基二苯胺溶解度与表面活性剂
溶液浓度曲线。
从图中可以看到，在表面活性剂
浓度小于cmc时，2-硝基二苯胺溶解
度很小，而且不随表面活性剂浓度
图1-16 2-硝基二苯胺在月桂酸钾 水溶液中的溶解度
改变。在cmc以上，溶解度随表面活性剂浓度的增加而迅速
②疏水基结构的影响：疏水基有分支的表面活性剂，其加溶能力较
直链者小，带有不饱和结构的，加溶能力较差。这些都与cmc和胶团聚
2021/集3/3数有关。
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（2）表面活性剂的类型 具有同样疏水基的表面活性剂，其加溶量次序： 非离子型＞阳离子型＞阴离子型。 原因：非离子型表面活性剂的cmc比离子型的低，而阳 离子型表面活性剂形成的胶团较疏松，使其加溶作用比阴离 子型的强。 非离子型表面活性剂溶液： 对脂肪烃的加溶作用随疏水基链长增加而增加，但随聚 氧乙烯链长增加而减小； 对于极性有机物，加溶作用随聚氧乙烯链长增加而增加。
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（3）加溶物结构
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特点： 加溶物的大小、形状、极性以及分支状况都对加溶作用有影响。 ①脂肪烃与烷基芳烃的加溶量随加溶物链长增加而减小，随其不饱
和程度增加而增加。 ②有分支的化合物与其直链异构体的加溶量相当。 ③多环化合物的加溶量随分子大小增大而减小。 ④被加溶物的极性对加溶量有一定影响。 如正庚烷与正庚醇在十四酸钾水溶液（浓度为0.2mol/L时）中的加
六、分散
七、洗涤
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五、加溶
1、加溶的概念
当表面活性剂溶液的浓度增大时，表面活性剂会缔合 形成聚集体，胶团（或胶束）。
正胶团:在水相中的胶团称为正胶团，通常指的胶团即 为正胶团,能加溶不溶于水或微溶于水的油类；
反胶团:在油相中的胶团称为反胶团或逆胶团。由于油 的种类很多，油相中的胶团又统称为非水胶团,能加溶水或 极性溶剂。
第五章 表面活性剂 5.1 概述 5.2 阴离子表面活性剂 5.3 两性表面活性剂 5.4 表面活性剂的应用
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5.1 概述 5.1.1 表面活性剂的分类 5.1.2 表面活性剂的功能及其作用
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一、表面活性剂在溶液中的状态
二、泡沫
三、乳化
四、润湿 五、加溶
影响体系加溶能力的因素：空间因素和能量因素。
空间因素：指胶团提供的容纳加溶物的可用空间大小；
能量因素：是加溶物进入胶团引起体系能量变化的影 响。
表面活性剂结构、加溶物结构、有机添加剂、温度等
会对空间和能量产生影响，进而影响加溶能力。
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（1）表面活性剂结构
①疏水基链长的影响：表面活性剂的链长对加溶量有明显的影响。 在同系物中，碳氢链越长，cmc越小，越易形成胶团，且胶团大小随碳 氢链增长而增加（聚集数增加）。