应用物理化学第五章表面活性剂与高分子

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混合表面活性剂的 HLB 值
1×0.6+18×0.4=7.8 1×0.4+18×0.6=11.2 1×0.3+18×0.7=12.9 1×0.2+18×0.8=14.6 1×0.1+18×0.9=16.3
W/O乳状液：亲水性稍小于亲油性 -OH、-COOH、钙的羧酸盐（磺酸盐、硫酸酯盐〕
[ CH2CH2O ]n，n=1，2
3.润湿剂的分子结构
（1）通过物理吸附作用 ❖烃链长度合适，有良好的亲水亲油平衡。
❖最好有极性或非极性分支，易吸附，不易形成胶束。
（2）通过表面反应（砂岩）
砂岩表面特点: （A） 表面羟基化。
4.两性表面活性剂的命名
聚氧乙烯基十二醇醚硫酸酯钠盐
二[聚氧乙烯基]十二烷基甲基氯化铵
5.高分子型表面活性剂的命名
按高分子命名 按习惯商品名称命名
第二节 表面活性剂溶液与作用
一、表面活性剂溶液 1.极稀溶液
溶液中表面活性剂单分子 界面吸附层中的表面活性剂分子
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2.稀溶液
溶液中表面活性剂的缔合分子 溶液中表面活性剂单分子
表面活性剂的分子结构
聚氧乙烯壬基苯酚醚-5 溶液表面张力与其浓度的关系
3. 表面活性剂降低表面张力的原因
表面活性剂溶液的表（界）面张力 随其浓度的变化范围（25oC）
二、表面活性剂的分类
• 按照电学性质分类
1 阴离子型 2 阳离子型 3 非离子型 4 两性型
• 按照分子量大小分类
1 低分子型 2 高分子型
用来衡量表面性剂的亲水亲油平衡关系的指标。
2.HLB值的实验测定
（1）两个标准的确定 – 油酸（C17H33COOH）的HLB=1 – 油酸钠（ C17H33COOHNa）的HLB=18
（2）不同HLB标准液的配置
混合表面活性剂
序号
w(油酸)
w(油酸钠)
1
0.6
0.4Baidu Nhomakorabea
2
0.4
0.6
3
0.3
0.7
4
三、表面活性剂的命名
1.阴离子表面活性剂的命名
十二醇硫酸酯钠盐 /十二烷基硫酸钠
十二醇磷酸酯二钠盐 /十二烷基硫酸钠
十八酸钠 十二烷基磺酸钠
2.阳离子表面活性剂的命名
氯化十二烷基三甲基铵 /十二烷基三甲基氯化铵
氯化十二烷基铵 /十二烷基氯化铵 /十二烷基胺盐酸盐
3.非离子表面活性剂的命名
C12H25-O-[-CH2CH2O-]10-H 聚氧乙烯十二醇醚-10
界面吸附层中的表面活性剂分子
3.较浓溶液
胶束：溶液中表面活性剂分子的结合体 临界胶束浓度(cmc)： 表面活性剂在溶液中开始明显生成
胶束的浓度
胶束（溶液中表面活性剂的结合体）
胶束
溶液中表面活性剂单分子
界面吸附层中的表面活性剂分子
一些阴离子表面活性剂的临界胶束浓度 一些非离子表面活性剂的临界胶束浓度
应用物理化学第五章表面活性剂 与高分子
第五章 表面活性剂与高分子
本章重点、难点
表面活性剂溶液及重要作用 表面活性剂的HLB值 高分子的溶解
第一节 表面活性剂分类与命名
一、表面活性剂的定义
1. 定义:
少量存在就能大大降低表面张力的物质。
2. 结构特点：
两种基团： 亲水基团 疏水(亲油)基团
砂岩表面特点: （B） 表面带负电。 负电来源：晶格取代、羟基解离、吸附。
表面活性剂与砂岩表面的静电作用
4.增溶剂的分子结构
易于增溶的分子结构：
一些表面活性剂在水中的临界胶束浓度
易于形成胶束的分子结构。
❖烃链没有分支；
❖烃基上只有一个亲水基；
❖亲水基在烃链的一端。
二、表面活性剂的HLB值
1.HLB值（亲水亲油平衡值）
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4.浓溶液
胶束（溶液中表面活性剂的结合体） 溶液中表面活性剂单分子
界面吸附层中的表面活性剂分子
二、表面活性剂的几个重要作用
1.起泡作用：指表面活性剂使泡沫易于产生并在产 生后有一定的稳定作用。 起泡剂：具有起泡作用的表面活性剂
起泡剂在气液界面上的吸附
2.乳化作用：指表面活性剂使乳状液易于产生并在产生后
具有稳泡作用的分子结构： 起泡剂的吸附层要有足够的强度。
❖非极性部分最好没有分支； ❖非极性部分若有苯基，则最好在烃链的一端；苯环上
的烃基与亲水基团处于对位； ❖有一个亲水基团
2.乳化剂的分子结构
分子结构同起泡剂类似。
O/W乳状液：亲水性稍大于亲油性 [ C-HSO2C3NHa2O、]-nC，OnO≥N3a、-COOK、-SO3K
表面活性剂的润湿反转作用
5.洗净作用：表面活性剂使一种液体将其它物质从固体表 面上洗脱下来的作用。 洗净剂：具有洗净作用的表面活性剂。
作用机理：洗净作用是一种综合作用：润湿反转、乳化、 增溶等。
第三节 表面活性剂的分子结构与性质
一、表面活性剂的分子结构-性能关系
1.起泡剂的分子结构
易于起泡的分子结构： 降低表面张力能力强。亲水与亲油性要平衡，即相差 不大。对于特定的亲水基团，烃链长度要合适。
也有盐的结构（标有·的部分）。
2.阳离子型表面活性剂 （1）胺盐型
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（2）季铵盐型 （3）吡啶盐型
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3.非离子型表面活性剂
（1）酯型 山梨糖醇酐脂肪酸酯（斯盘型）
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（2）醚型 聚氧乙烯烷基醇醚（平平加型）
聚氧乙烯烷基苯酚醚（OP型）
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（3）胺型 聚氧乙烯脂肪胺
（4）酰胺型 聚氧乙烯酰胺
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4.两性表面活性剂
（1）阴离子-非离子型 （2）阳离子-非离子型
（3）阳离子-阴离子型
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按照分子量大小分类，表面活性剂可分为低分子表面活 性剂和高分子表面活性剂。
低分子表面活性剂 高分子表面活性剂
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1.阴离子型表面活性剂
（1）盐型
这类表面活性剂的分子由有机酸根与金属离子组成。
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（2）酯盐型
O
O
ROH + HO S OH
O
RO S OH + H2O
O
O
O
RO S OH + NaOH
RO S ONa + H2O
O
O
这类表面活性剂的分子中有酯的结构（标有*的部分），
有一定的稳定作用。
乳化剂：具有乳化作用的表面活性剂。
乳化剂在液液界面上的吸附
3.增溶作用：指表面活性剂使难溶的固体或液体的溶解 度显著增加的作用。 增溶剂：具有增溶作用的表面活性剂。
注意溶解、增溶和乳化的区别！
4.润湿反转作用：表面活性剂使固体表面润湿性向相反方向 转化的作用。 润湿反转剂或润湿剂：具有润湿反转作用的表面活性剂。