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1、表面活性剂与表面张力表面活性剂的分类 表面活性剂的命名表面活性剂溶液,内容提要,http:/,一、表面活性剂与表面张力,表面张力：作用于液体表面单位长度上，使表面收缩的力。单位为N/m,把液体限制其表面及力图使它收缩的单位直线长度上所作用的力，称为表面张力.,1、表面张力,http:/,表面张力的存在，使液体表面积趋于缩小。,表面张力的大小与形成表面的两种物质的性质有关,雨滴,肥皂泡,http:/,（1）浓度增大，随之增大。无机酸碱盐溶液。,（2）浓度增大，随之减小。有机酸、醇、醛等,（3）浓度增大，随之大幅度减小，达到一定浓度后，表面张力不再变化。表面活性剂。,http:/,2、表面活性剂,
2、定义：在溶剂（通常为水）中加入少量就能显著降低溶剂界面张力，改变体系界面状态的物质叫做表面活性剂。,作用：表面活性剂的作用很多，具体有乳化或破乳，发泡与消泡，分散，增溶，洗涤，杀菌等,用途：工业、农业、日常生活等各方面，俗称“工业味精”。,http:/,表面活性剂的分子结构,“双亲结构”,亲油（疏水）基：非极性基团。使表面活性剂分子引入油，或者说能够使表面活性剂可溶于油。,亲水（疏油）基：极性基团。使表面活性剂分子引入水，或者说能够使表面活性剂可溶于水。,不对称性,http:/,-COOH、-SO3H、-NH2、-OH、硫酸酯基，醚基等，亲水基的种类繁多，使得表面活性剂的种类复杂，用途广泛。,
3、常见的亲水基,常见的亲油基,一般由烃基构成：C8-C18的直链烷烃、环烷烃、芳烃衍生物等。,http:/,二、表面活性剂的分类,水溶性：,油溶性,离子型,非离子型,阴离子,阳离子,两性离子,表面活性剂,溶解性,是否离解,离子类型,http:/,羧酸盐：RCOONa,磺酸盐：RSO3Na,硫酸酯盐：ROSO3Na,磷酸酯盐：ROPO3Na,1、阴离子型表面活性剂,在水溶液中活性部分为阴离子。,阴离子型,RCOO-,亲油,亲水,ROSO3-,RSO3-,ROPO3-,http:/,在水溶液中活性部分为阳离子,伯铵盐：RNH2HCl RNH3+Cl-,仲铵盐：RNH(CH3)HCl RNH2(CH3
4、)+Cl-,叔铵盐：RN(CH3)2HCl RNH(CH3)2+Cl-,季铵盐：RN(CH3)3Cl RN(CH3)3+Cl-,吡啶盐：,2、阳离子型表面活性剂,http:/,3、两性离子型表面活性剂,在分子中同时含有可溶于水的正电荷基团和负电荷基团。,阳离子部分：胺盐、季胺盐,阴离子部分：羧酸盐,氨基酸型：RNHCH2CH2COOH,甜菜碱型：,RN+(CH3)2CH2COO-,咪唑啉型：,咪唑,http:/,在水溶液中不离解，不带电荷,非离子型,聚乙二醇型（聚氧乙烯型、聚环氧乙烷型）,多元醇型,醇酰胺类,聚醚类,醚酯类,4、非离子型表面活性剂,http:/,聚醚类：R-O-CH2CH2O-
5、nH（平平加型）,醚酯类：R-COOR-OCH2CH2-nOH,聚乙二醇型,多元醇型 为多元醇的脂肪酸酯。,醇酰胺类 R-ONH-ROH,http:/,三、表面活性剂的命名,1.阴离子型、阳离子型：按盐命名,C12H25SO3Na,十二烷基磺酸钠,C12H25OSO3Na,十二烷基硫酸钠（十二烷基硫酸酯钠盐）,C12H25OPO3Na2,十二烷基磷酸二钠,（十二烷基磷酸酯二钠盐）,http:/,C12H25NH3+Cl-,十二烷氯化铵（氯化十二烷基铵）,C12H25N(CH3)3+Cl-,十二烷三甲基氯化铵（氯化十二烷三甲基铵）,http:/,2.非离子型,根据合成原料，参照有机物命名的规则命
6、名,结构式,合成原料,类别,命名,C12H25-O-CH2CH2O-nH,氧乙烯、十二醇,醚类,聚氧乙烯十二醇醚,命名,http:/,根据合成原料，参照有机物命名的规则命名,结构式,合成原料,类别,命名,醚类,壬基酚、十二醇,聚氧乙烯壬基酚醚,http:/,根据合成原料，参照有机物命名的规则命名,结构式,合成原料,类别,命名,C17H35COO-CH2CH2O-nH,硬脂酸、十二醇,酯类,聚氧乙烯硬脂酸酯,http:/,四、表面活性剂溶液的性质,1胶束的形成，胶束量,正吸附现象,http:/,（1）胶束：表面活性剂是两亲分子。溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会自相结合，形成聚集体，使憎水基
7、向里、亲水基向外，这种多分子聚集体称为胶束。,随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。,http:/,http:/,球状胶束,http:/,（2）临界胶束浓度CMC：表面活性剂分子或离子在溶液中开始形成胶束的最低浓度。,活性剂浓度CMC，活性剂以单个分子（离子）的形式存在于溶液中,活性剂浓度CMC，活性剂以单体与胶束的动态平衡状态存在于溶液中；此时，再加入活性剂，其单体分子的浓度不再增加，只增加胶束数量。,http:/,只有在活性剂浓度CMC时，溶液的许多性质在CMC附近发生突变。,http:/,（3）缔合度：缔合度为缔合成一个胶束分子的单体数目。,离子型：506
8、0，CMC较大；,非离子型：100，CMC较小；,在水溶液中，活性剂分子的极性越大，缔合度越小；极性越弱，缔合度越大。,（4）胶束量：用来量度表面活性剂溶液形成胶束的的大小。,胶束量=活性剂分子量缔合度,http:/,2.表面活性剂的亲水亲油平衡值,表面活性剂的亲水性和亲油性可用亲水亲油平衡值HLB值来描述，一般为经验数值,将亲油性最强的油酸：HLB=1,十二烷基磺酸钠：HLB=40,HLB越大，亲水性越强；HLB越小，亲油性越强,http:/,HLB值计算：(1)质量分数法：适用于计算含有聚氧乙烯基的非离子型表面活性剂的HLB值 HLB(2)基数法：适用于计算阴离子型和非离子型表面活性剂的H
9、LB值 HLB=(亲水基的基数)-(亲油基的基数)+7 并不是所以表面活性剂HLB值能用算式计算，须用实验方法加以验证。,http:/,3.表面活性剂溶解性与温度的关系,离子型表面活性剂：,在低温时溶解度较低，随着温度的升高其溶解度缓慢地增加，达到某一温度后其溶解度突然迅速增加。,克拉夫特点：,表面活性剂的溶解度突然增大的温度（临界溶解温度）离子型的特性常数。,http:/,非离子型表面活性剂：,浊点：加热活性剂水溶液，在某温度时，活性剂的溶解度会突然降低，溶液出现浑浊，该温度成为活性剂的浊点。非离子型的特性常数,浊点状态为可逆状态：,透明溶液,浑浊液,http:/,浊点前后，非离子活性剂的性质会发生急剧变化。,温度对非离子活性剂溶液胶束的形成亦有影响，升高温度，有利于形成胶束。,非离子活性剂的亲油基相同时，聚氧乙烯链（亲水基）越长，浊点越高,http:/,1.物质溶液的界面张力随浓度变化的情况有三种？各属于什么溶液？,2.简述表面活性剂的分子结构特点，常见的亲油基与亲水基的组成？,3.掌握表面活性剂的基础知识：分类、命名、胶束、临界胶束浓度、HLB、克拉夫特点、浊点等。,思考题,http:/,
