表面活性剂应用导论-第2章表面活生性剂的作用原理.ppt

2.1.6 表面活性剂的作用 5.洗涤作用：要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。 去污过程图说明： A.水的表面张力大，对油污润湿性能差。 B.憎水基朝向织物表面和吸附在污垢上。 C.污垢悬在水中，洁净表面被活性剂分子占领。 第2章 表面活性剂的基本原理 2.1 表面活性剂胶束 2.2 表面活性剂结构与性能的关系 2.2 表面活性剂结构与性能的关系 化学结构 亲水基种类 亲油基种类 亲水性（HLB) 分子形态 分子量 性质 用途 2.2.1 表面活性剂的亲水性 表面活性剂的亲水性是由亲水、亲油基团相互作用、共同决定的性质。 Griffin提出了用亲水—亲油平衡值（hydrophile - lipophileb balance, 简写为HLB）来表示表面活性剂的亲水性，它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。 2.2 表面活性剂的亲水性 聚氧乙烯型非离子表面活性剂HLB的计算公式 HLB=亲水基团质量/表面活性剂的质量×100/5 =亲水基的质量/（亲水基质量+亲油基质量）×100/5 该公式可以进一步简化为 HLB=E/5 式中，E 代表合成表面活性剂时加入的环氧乙烷的质量分数。 1949年Griffin提出用下列经验公式计算某些非离子表面活性剂的HLB ? HLB=20(1-Ｓ/Ａ) S－脂肪酸酯的皂化值; A－脂肪酸的酸值 该式适用于多元醇脂肪酸酯的HLB的计算。 2.2 表面活性剂的亲水性 对于离子型表面活性剂，随亲水基团种类的不同，亲水性差别较大，且单位质量亲水基的亲水性大小亦不相同，不成正比例，所以很难有统一的公式进行计算。 总体上讲，HLB 值主要描述表面活性剂亲水性的强弱，而亲水性的大小可以用亲水基的亲水性与疏水基的亲油性的差值表示，即： 表面活性剂的亲水性=∑亲水基亲水性-∑疏水基亲油性 2.2.1 表面活性剂的亲水性 如果把表面活性剂结构分解为一些基团，并认为每一基团对HLB值均有确定的贡献，也可将HLB作为结构因子的总和来处理。其计算方法如下： HLB＝7+Σ(亲水的基团数)-Σ(亲油的基团数) 2.2.1 表面活性剂的亲水性 2.2.1 表面活性剂的亲水性 为了获得良好的应用效果，常常需要根据特定的要求将两种或更多种表面活性剂混合复配使用。根据表面活性剂HLB值具有加和性的性质，可以预测混合表面活性剂的HLB混值，具体计算方法为： HLB混=∑（HLBi×qi） 式中，HLBi 为混合体系中某些表面活性剂的HLB值；qi为该种表面活性剂在混合体系中的质量分数。 2.2.1 表面活性剂的亲水性 表面活性剂化学 第二章表面活性剂的作用原理 表面活性剂应用导论—第2章 轻化工程专业 丁斌 第2章 表面活性剂的基本原理 2.1 表面活性剂胶束 2.2 表面活性剂结构与性能的关系 2.1.1 自聚 表面活性剂在界面上吸附一般为单分子层，当表面吸附达到饱和时， 表面活性剂分子不能继续在表面富集，而疏水基的疏水作用仍竭力促使其逃离水环境，为满足这个条件，表面活性剂分子在溶液内自聚，即疏水基向里靠在一起形成内核，远离水环境；而亲水基朝外与水相接触。 临界胶束浓度简称CMC 表面活性剂在水中随着浓度增大，表面上聚集的活性剂分子形成定向排列的紧密单分子层，多余的分子在体相内部也三三两两的以憎水基互相靠拢，聚集在一起，即形成所谓的胶束。这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。 这时溶液性质与理化性质发生偏离，在表面张力对浓度绘制的曲线上会出现转折。继续增加活性剂浓度，表面张力不再降低，而体相中的胶束不断增多、增大。 2.1.2 CMC的定义 2.1.2 临界胶束浓度 2.1.2 临界胶束浓度 在cmc 附近，除表面张力外，表面活性剂的其它很多性能也发生了变化（如图）。 2.1.3 测定临界胶束浓度的方法 目前，测定临界胶束浓度的方法主要有表面张力法、电导法、增溶作用法、光散射法和染料法等。 2.1.3 测定临界胶束浓度的方法 1）表面张力法 表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液浓度的增加急剧下降，到达一定浓度（即cmc）后则变化缓慢或者不再变化，以表面张力对浓度的对数作图得到曲线，曲线的转折点所对应的表面活性剂的浓度即为临界胶束浓度。 2.1.3 临界胶束浓度的测定 2）电导法 是适用于测定离子型表面活性剂临界胶束浓度的方法。测定表面活性剂溶液不同浓度时的电阻，计算出电导率或摩尔电导率，作电导率或摩尔电导率对浓度的地关系曲线，其转折点即为表面活性剂的临界胶束浓度。 2.1.3 临界胶束浓度的测定 3）增溶作用法 是利用烃类或某些染料