界面与胶体化学基础.ppt

表面活性剂的重要作用第96页,共123页，星期六，2024年，5月表面活性剂的重要作用表面活性剂的起泡机理主要表现在以下几个方面:4）离子型表面活性剂因电离而使泡沫荷电，其相互斥力阻碍了表面活性剂的接近和聚集。3）表面活性剂的亲油基相互吸引、拉紧，使吸附层的强度提高。2）在液膜上形成双层吸附。1）降低气—液界面张力，使泡沫体系稳定。第97页,共123页，星期六，2024年，5月表面活性剂的重要作用4.乳化作用一种或几种液体以大于10-7m直径的液珠分散在另一不相混溶的液体之中形成的粗分散体系称为乳状液。要使它稳定存在必须加乳化剂。根据乳化剂结构的不同可以形成以水为连续相的水包油乳状液(O/W)，或以油为连续相的油包水乳状液(W/O)。有时为了破坏乳状液需加入另一种表面活性剂，称为破乳剂，将乳状液中的分散相和分散介质分开。例如原油中需要加入破乳剂将油与水分开。第98页,共123页，星期六，2024年，5月表面活性剂的重要作用5.洗涤作用洗涤剂中通常要加入多种辅助成分，增加对被清洗物体的润湿作用，又要有起泡、增白、占领清洁表面不被再次污染等功能。其中占主要成分的表面活性剂的去污过程可用示意图说明：A.水的表面张力大，对油污润湿性能差，不容易把油污洗掉。第99页,共123页，星期六，2024年，5月表面活性剂的重要作用B.加入表面活性剂后，憎水基团朝向织物表面和吸附在污垢上，使污垢逐步脱离表面。C.污垢悬在水中或随泡沫浮到水面后被去除，洁净表面被活性剂分子占领。第100页,共123页，星期六，2024年，5月第三章.液—液界面的性质液体的粘附与铺展液—液界面张力理论表面活性剂溶液的界面张力液—液界面上的吸附微乳状液及应用第101页,共123页，星期六，2024年，5月3.1液体的铺展等温、等压条件下，两个单位液面可逆聚合为液柱所作的最大功称为内聚功，是液体本身结合牢固程度的一种量度。内聚时两个单位液面消失，所以，内聚功在数值上等于该变化过程表面自由能变化值的负值。第102页,共123页，星期六，2024年，5月内聚功(workofcohesion)第103页,共123页，星期六，2024年，5月液体的铺展一种液体能否在另一种不互溶的液体上铺展，取决于两种液体本身的表面张力和两种液体之间的界面张力。一般说，铺展后，表面自由能下降，则这种铺展是自发的。大多数表面自由能较低的有机物可以在表面自由能较高的水面上铺展。第104页,共123页，星期六，2024年，5月液体的铺展液体的铺展(spreading)在纯净的水面上滴入一滴不溶性油，可能产生下列三种情况之一：(2).铺展成为一薄膜，此薄膜在均匀分布于表面上形成双重膜之前会产生干涉色。（双重膜是一厚至足以形成双界面的薄膜，每一界面互为独立并各具特征的表面张力）。如图（a）所示。(1).油停留于水面上，形成双凸透镜的液滴，这种情况称为不铺展。如图（b）所示。第105页,共123页，星期六，2024年，5月液体的铺展???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????(3).铺展成为单分子层，过剩的油仍保持透镜状并维持着平衡，如有右图所示。现在进一步分析油在水面上铺展条件。如图(a)所示，油滴在水面上的铺展过程中新产生了油～水(O/W)和油～气(O/G)界面，原有的水～气（W/G）界面则消失，设水面的表面积为As，油滴的表面很小，可以略去，过程的吉氏函数变化为第106页,共123页，星期六，2024年，5月液体的铺展?????????????????????????????一定温度和压力条件下只有吉氏自由焓减少的过程才能自发进行，故铺展条件为：????????????????????????????????????????????哈金斯（Harkins）定义起始铺展系数为：?????????????????????根据上式，铺展条件为：第107页,共123页，星期六，2024年，5月液体的铺展设液体1和2的表面张力和界面张力分别为g1,g,g2,g和g1,2。12g1,gg1,2g2,g在三相接界点处，g1,g和g1,2的作用力企图维持液体1不铺展；而g2,g的作用是使液体铺展，如果g2