第三章：表面活性剂作用原理 - 2012年聊城大学胶体和界面化学课件.ppt

第三章：表面活性剂作用原理 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 （1）表面张力法 测定不同溶液的表面张 力作出?-lgC曲线 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 3.3 胶团的形状和大小 形成何种胶团由表面活性剂类型和浓度决定 一般在简单的表面活性剂溶液中,cmc附近形成的为球形胶束,溶液浓度达到10倍附近或更高时,胶团椭球扁球或棒状.有时形成层状胶团 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 根据该理论可以由计算的数据判断胶束形状。 一般情况下： 当P≤1/3时,易于形成球状和扁球状. 1/3P≤1/2时,易形成不对称形状的胶束，椭球、扁球或柱状（棒状）. 当P为1/2~1时易形成层状、碟状或具有不同程度弯曲的双分子层以及双连续结构 P大于1的表活剂分子易形成反胶束, 定量的讲,有些情况不符合此规律,但定性的讲,该规律是合适的.因此可根据具体的计算得出一些有用的规律. 不同聚集体形状对应的P值不难从简单的几何关系得到。例如，考虑n 个表面活性剂单体形成半径为l 的球形胶束的情况。胶束的表面积A 和疏水内核的体积V有下列关系： A= 4?l2 =na V=4?l3/3 =nv §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 应当指出,胶团溶液只是一个平衡体系,各胶团之间以及它们于单体之间存在着动态平衡.所说的胶团形态,是指主要形态或平均形态,胶团中的活性剂分子和溶液中的分子交换速度在不停的进行,且交换速度很快.因此胶团表面是不平衡和活动的. 胶团的大小由胶团聚集数n决定，胶团聚集数是胶团形成时的表面活性剂分子或离子的平均数 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 其相应的标准焓变化及标淮熵变化和相分离模型一样。 也可从实验所得的cmc随温度的变化，计算出标准焓变与自由能变化，而后求出标准熵变化。 按上述两种类型进行热力学处理，结果完全相同，但对聚集数很大的体系以相分离模型为宜，对于聚集数小或聚集数的改变能显著影响热力学函数者，则用质量作用模型最好。 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第四节 表面活性剂的有序结构 §第四节 表面活性剂的有序结构 §第四节 表面活性剂的有序结构 §第四节 表面活性剂的有序结构 §第四节 表面活性剂的有序结构 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第四节 表面活性剂的有序结构 §第四节 表面活性剂的有序结构 §第五节表面活性剂的结构与性能的关系 §第五节表面活性剂的结构与性能的关系 §第五节表面活性剂的结构与性能的关系 §第五节表面活性剂的结构与性能的关系 §第五节表面活性剂的结构与性能的关系 §第五节表面活性剂的结构与性能的关系 §第五节表面活性剂的结构与性能的关系 §第五节表面活性剂的结构与性能的关系 §第五节表面活性剂的结构与性能的关系 §第五节表面活性剂的结构与性能的关系 总之，层状液晶具有润滑性的原因，从结构上 分析主要有几个方面： 一是液晶中分子属于长程有序排列，使之比一般流体能受更高的负载力； 二是表面活性剂的烃链末端是甲基，由于这些甲基是无规则取向的，当它们受到剪切应力时，会获得较低摩擦阻力； 三是层状液晶都是由一片片的双分子层构成，为此受力时会发生层相运动，使摩擦阻力减小。 (3) 在油田开发中的运用 目前在三次采油中，提高采收率最有潜力的是三 元复合驱。但是由于组分之间分子质量、性能差别很大，扩散系数不同，随着驱油体系在油层毛细孔道推进时，易出现色谱分离，使驱油体系效率大幅降低，远不能满足目前采油需要。为大幅提高原油采收率，最好的驱油体系既能降低油一水界面张力，又具有较好的增黏性。目前有两种方法可供选择：一是合成既能增黏又能降低油一水界面张力的高分子表面活性剂；二是利用表面活性剂的溶致液晶体系。表面活性剂的