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文档简介

1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级第五章第五章 表面活性剂表面活性剂李玉超聊城大学材料科学与工程学院2内内 容容表面活性剂分类表面活性剂分类 表面活性剂的物理化学性能表面活性剂的物理化学性能表面活性剂的概念表面活性剂的概念表面活性剂的重要作用表面活性剂的重要作用3第一种类型:溶液表面张力对溶液浓度增加而线性增大。第一种类型:溶液表面张力对溶液浓度增加而线性增大。多数无机盐(如多数无机盐(如Na2SO4,KOH,NH4Cl,KNO3等)以及蔗糖,甘露醇等多羟基有机物的水溶液等)以及蔗糖,甘露醇等多羟基有机物的水溶液属于这一类型。这类物质常称为属于这一类型。这

2、类物质常称为非表面活性物质非表面活性物质。其特点其特点是是d/dc0,为负为负值,这时溶质在表面层的浓度比溶液内部小,即溶质具有表面亏量。值,这时溶质在表面层的浓度比溶液内部小,即溶质具有表面亏量。 5.1.1 什么是表面活性剂什么是表面活性剂? 5.1 概述概述4第二种类型:溶液表面张力随溶液浓度增加而逐渐降低。第二种类型:溶液表面张力随溶液浓度增加而逐渐降低。这种类型的例子包括这种类型的例子包括大多数低分子量的极性有机物。如醇、醛、酸、酮与胺及其衍生物。由于水溶大多数低分子量的极性有机物。如醇、醛、酸、酮与胺及其衍生物。由于水溶性有机化合物一般含有一个极性基(如性有机化合物一般含有一个极性

3、基(如OH基或基或COOH基)和一个非极性碳氢基基)和一个非极性碳氢基团。这类分子倾向于聚集在表面层,它们的取向是把极性部分指向体相溶液中团。这类分子倾向于聚集在表面层,它们的取向是把极性部分指向体相溶液中的极性水分子,非极性部分朝向气相。其特点是的极性水分子,非极性部分朝向气相。其特点是d/dc0,为正值,这时溶质为正值,这时溶质在表面层的浓度比溶液内部大,即溶质具有表面超量。在表面层的浓度比溶液内部大,即溶质具有表面超量。 5.1.1 什么是表面活性剂什么是表面活性剂? 5.1 概述概述5第三种类型:当浓度增加时,表面张力迅速下降并很快达到最低点,此后溶液表第三种类型:当浓度增加时,表面张

4、力迅速下降并很快达到最低点,此后溶液表面张力随浓度变化很小。面张力随浓度变化很小。这类物质称为表面活性物质。如这类物质称为表面活性物质。如8 8碳以上的直链有机碱碳以上的直链有机碱金属盐,高碳直链磺酸盐,硫酸盐,苯磺酸盐等表面活性剂的水溶液。其特点是金属盐,高碳直链磺酸盐,硫酸盐,苯磺酸盐等表面活性剂的水溶液。其特点是dd/dc0/dc0,为正值,这时溶质在表面层的浓度比溶液内部大,即溶质具有表面为正值,这时溶质在表面层的浓度比溶液内部大,即溶质具有表面超量。超量。 5.1.1 什么是表面活性剂什么是表面活性剂? 5.1 概述概述6 像第三类物质那样,加入很少量就能大大降低像第三类物质那样,加

5、入很少量就能大大降低溶剂的表面张力,使表面呈现活性状态的物质称为溶剂的表面张力,使表面呈现活性状态的物质称为表面活性剂。表面活性剂。 或者:或者: 能显著降低水气界面和水油界面的界面张力的能显著降低水气界面和水油界面的界面张力的物质称为物质称为表面活性剂表面活性剂。表面活性剂的加入不仅降低表面张力,还具有润湿、表面活性剂的加入不仅降低表面张力,还具有润湿、乳化、起泡、增溶和分散等一系列作用。乳化、起泡、增溶和分散等一系列作用。 5.1.2 表面活性剂的分子结构特点表面活性剂的分子结构特点 5.1 概述概述 肥皂肥皂- -硬脂酸钠,硬脂酸钠,(C(C1717HH3535COONa)COONa)十

6、二烷基三甲基溴化铵十二烷基三甲基溴化铵DTABDTABl 结构特点:具有结构特点:具有“两亲两亲” 结构。结构。l双亲结构使表面活性剂在溶液中形成双亲结构使表面活性剂在溶液中形成界面吸附界面吸附、定向定向排列排列、生生成胶束成胶束,因此,具有,因此,具有溶解性和多功能性溶解性和多功能性。亲水基亲水基亲油基亲油基表面活性剂表面活性剂亲水基(极性部分)亲水基(极性部分)亲油基(非极性部分)亲油基(非极性部分)带电基团带电基团两性离子两性离子极性基团极性基团含含8 8个碳原子个碳原子以上的碳链以上的碳链亲水基亲水基亲油基亲油基表面活性剂的浓度和表面张力的关系表面活性剂的浓度和表面张力的关系开始时,随

7、着表面活性剂浓开始时,随着表面活性剂浓度的增加,表面张力急剧下度的增加,表面张力急剧下降,到达某一值时则表现出降,到达某一值时则表现出与浓度关系不大,表面张力与浓度关系不大,表面张力大致保持恒定。大致保持恒定。C表面活性剂的浓度变化和表面活性剂的活动情况的关系表面活性剂的浓度变化和表面活性剂的活动情况的关系C表面活性剂的浓度变化和表面活性剂的活动情况的关系表面活性剂的浓度变化和表面活性剂的活动情况的关系表面活性剂分子表面活性剂分子聚集在表面;聚集在表面;内部三三两两聚集在内部三三两两聚集在一起形成小型胶束;一起形成小型胶束;C表面活性剂的浓度变化和表面活性剂的活动情况的关系表面活性剂的浓度变化

8、和表面活性剂的活动情况的关系表面活性剂分子铺满整个表面活性剂分子铺满整个表面,形成单分子膜;表面,形成单分子膜;憎水集朝外,亲水向里;憎水集朝外,亲水向里;C表面活性剂的浓度变化和表面活性剂的活动情况的关系表面活性剂的浓度变化和表面活性剂的活动情况的关系内部胶束增多;内部胶束增多;u 表面活性剂在水中达一定浓度表面活性剂在水中达一定浓度时,其非极性部分会互相吸引,时,其非极性部分会互相吸引,从而使得分子自发形成有序的从而使得分子自发形成有序的聚集体,使憎水基向里、亲水聚集体,使憎水基向里、亲水基向外,减小了憎水基与水分基向外,减小了憎水基与水分子的接触,使体系能量下降,子的接触,使体系能量下降

9、,这种多分子有序聚集体称为这种多分子有序聚集体称为胶胶束束。u 表面活性剂达到形成单分子膜表面活性剂达到形成单分子膜的最低浓度叫临界胶束浓度。的最低浓度叫临界胶束浓度。或者能够形成胶束的表面活性或者能够形成胶束的表面活性剂最低浓度称为剂最低浓度称为临界胶束浓度临界胶束浓度。表面活性剂的浓度变化和表面活性剂的活动情况的关系表面活性剂的浓度变化和表面活性剂的活动情况的关系16表面活性原理表面活性原理: : 1.1.表面吸附:表面吸附:在表(界)面上吸附,形成吸附膜。在表(界)面上吸附,形成吸附膜。2.2.溶液内部自聚:溶液内部自聚:在溶液内部自聚,形成多种类型的分子有序在溶液内部自聚,形成多种类型

10、的分子有序组合体。组合体。亲水基亲水基亲油基亲油基 一个好的表面活性剂,不但具有亲油一个好的表面活性剂,不但具有亲油/亲水基团,而且两者亲水基团,而且两者要相互匹配。亲油太强会完全进入油相,亲水太强会进入水相。要相互匹配。亲油太强会完全进入油相,亲水太强会进入水相。 亲油基团除受基团种类影响,还受烃链长短影响;亲水基团亲油基团除受基团种类影响,还受烃链长短影响;亲水基团则主要决定于其种类和数量。则主要决定于其种类和数量。不同碳链长度的脂肪酸钠对石蜡不同碳链长度的脂肪酸钠对石蜡-水界面张力的影响(水界面张力的影响(30) 脂肪链,脂肪链,7碳原子以下,降低表面张力不明显;碳原子以下,降低表面张力

11、不明显;820个碳原个碳原子时,脂肪酸钠盐呈现明显的表面活性;超过子时,脂肪酸钠盐呈现明显的表面活性;超过20后变成不溶于后变成不溶于水的有机化合物。水的有机化合物。 一般当亲油基为直链或支链烷烃,一般当亲油基为直链或支链烷烃, 820个碳原子时为合适;个碳原子时为合适;当亲油基为烷基酚或苯基,当亲油基为烷基酚或苯基, 816个碳原子时为宜;若亲油基为个碳原子时为宜;若亲油基为烷基萘基,则烷基数为烷基萘基,则烷基数为2个,每个烷基碳原子在个,每个烷基碳原子在3个以上。个以上。5.2 表面活性剂的分类表面活性剂的分类 按分子量大小分:按分子量大小分:(a)低分子量表面活性剂:)低分子量表面活性剂

12、:1000以下;以下;(b)中高分子量表面活性剂:)中高分子量表面活性剂:1000以上以上; 按工业用途分类:按工业用途分类: 渗透剂、润湿剂、乳化剂、分散剂、起泡剂、消泡渗透剂、润湿剂、乳化剂、分散剂、起泡剂、消泡剂、净洗剂、杀菌剂、匀染剂、缓染剂、柔软剂、剂、净洗剂、杀菌剂、匀染剂、缓染剂、柔软剂、平滑剂、抗静电剂、防锈剂等。平滑剂、抗静电剂、防锈剂等。 按疏水基的类型分:按疏水基的类型分:(a a)碳氢链:以)碳氢链:以碳氢链碳氢链为疏水基;为疏水基;(b b)聚氧丙烯:由)聚氧丙烯:由环氧丙烷环氧丙烷低聚而成,聚氧丙烷为疏水基;低聚而成,聚氧丙烷为疏水基;(c c)氟表面活性剂:以)氟

13、表面活性剂:以碳氟链碳氟链为疏水基;特点:表面活性高,化为疏水基;特点:表面活性高,化学性质稳定,具有抗氧化性,耐酸、耐碱和耐高温。学性质稳定,具有抗氧化性,耐酸、耐碱和耐高温。(d d)硅表面活性剂:以)硅表面活性剂:以硅氧烷链硅氧烷链为疏水基;表面活性仅次于氟表为疏水基;表面活性仅次于氟表面活性剂。面活性剂。(e e)含硼表面活性剂:特点:具有沸点高、不易挥发、高温下稳)含硼表面活性剂:特点:具有沸点高、不易挥发、高温下稳定等特点,常用于合成树脂的抗静电剂。定等特点,常用于合成树脂的抗静电剂。亲油基亲油基亲水基亲水基 按按亲水基类型亲水基类型分类是表面活性剂分类的主要方法分类是表面活性剂分

14、类的主要方法5.2 表面活性剂的分类表面活性剂的分类 起活性作用的亲水基一端为阴离子,其其水解后起活性作用起活性作用的亲水基一端为阴离子,其其水解后起活性作用的是阴离子基团,水溶液一般为碱性或中性。的是阴离子基团,水溶液一般为碱性或中性。 它们在整个表面活性剂生产中占有相当大的比重(约它们在整个表面活性剂生产中占有相当大的比重(约40%)。)。 5. 2. 1 阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂 阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂RCOONa羧酸盐羧酸盐R-OSO3Na硫酸酯盐硫酸酯盐R-SO3Na磺酸盐磺酸盐R-OPO3Na2磷酸酯盐磷酸酯盐起表面活性作用的部分是阴离子。起表面活性作用的部分是阴

15、离子。1、羧酸盐:、羧酸盐: 通式:通式:(RCOO)n-Mn+ ,M+为为金属离子或阳离子金属离子或阳离子;脂肪酸的;脂肪酸的碱(碱土、高价)金属盐、铵盐和有机胺盐统称为脂肪酸碱(碱土、高价)金属盐、铵盐和有机胺盐统称为脂肪酸盐,俗称肥皂(油脂盐,俗称肥皂(油脂+碱)。碱)。分类:一价金属皂分类:一价金属皂(钾、钠皂钾、钠皂);二价或多价皂;二价或多价皂(铅、钙、铝铅、钙、铝皂皂);有机胺皂;有机胺皂(三乙醇胺皂三乙醇胺皂) 。 简单脂肪酸皂;多羧酸皂。简单脂肪酸皂;多羧酸皂。 性质:具有良好的乳化能力,易被酸及多价盐破坏,电解性质:具有良好的乳化能力,易被酸及多价盐破坏,电解质使之盐析。质

16、使之盐析。 应用:制造应用:制造皂类洗涤剂皂类洗涤剂。皂体坚硬,在块状皂中具有赋形。皂体坚硬,在块状皂中具有赋形剂和活性剂的作用。化妆品中作乳化剂(剂和活性剂的作用。化妆品中作乳化剂(O/W)。如雪花)。如雪花膏、剃须膏、洗发膏等的制备中。具有一定的刺激性,只膏、剃须膏、洗发膏等的制备中。具有一定的刺激性,只供外用。供外用。 硬脂酸钠,化学简式为硬脂酸钠,化学简式为: C17H35COONa。 油脂水解皂化法油脂水解皂化法 硬脂酸直接中和法硬脂酸直接中和法 5. 2. 1 阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂 2、硫酸酯盐(、硫酸酯盐(FAS) : 通式:通式:ROSO3-M+分类:高级脂肪醇与硫

17、酸脂化剂酯化而成分类:高级脂肪醇与硫酸脂化剂酯化而成(十二烷基硫酸酯十二烷基硫酸酯钠钠) 。 性质:可与水混溶,为无刺激的去污剂和润湿剂;性质:可与水混溶,为无刺激的去污剂和润湿剂;乳化性乳化性很很强,稳定、耐酸、钙,易与一些高分子阳离子药物发生沉淀。强,稳定、耐酸、钙,易与一些高分子阳离子药物发生沉淀。FAS较易水解较易水解;在硬水中去污力强于;在硬水中去污力强于LAS,起泡力低。可用,起泡力低。可用于配制于配制低泡洗涤剂低泡洗涤剂。应用:代替肥皂洗涤皮肤应用:代替肥皂洗涤皮肤配制香波、合成香皂、洗浴用品、配制香波、合成香皂、洗浴用品、牙膏、剃须膏等盥洗用品。也是洗涤剂、清洗剂的重要组分。牙

18、膏、剃须膏等盥洗用品。也是洗涤剂、清洗剂的重要组分。有一定刺激性,主要用于外用软膏的乳化剂。有时也用于片有一定刺激性,主要用于外用软膏的乳化剂。有时也用于片剂等固体制剂的润湿剂或增溶剂。剂等固体制剂的润湿剂或增溶剂。 l脂肪醇聚乙烯醚硫酸酯盐(脂肪醇聚乙烯醚硫酸酯盐(AES):): 通式:通式:RO(CH2CH2O)nSO3 M 以以月桂醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐月桂醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐为例,其化学式为:为例,其化学式为: C C12HH25O(CHO(CH2CHCH2O)O)3OSOOSO3NaNa性能:性能: 淡黄色至无色黏稠液体。溶解性、起泡性能、抗硬水性淡黄色至无色黏稠液体。溶解性、起泡

19、性能、抗硬水性能、润湿性能均优于能、润湿性能均优于FASFAS。 在碱性介质中稳定,但在酸性介质中容易水解,因此要在碱性介质中稳定,但在酸性介质中容易水解,因此要添加磷酸盐或柠檬酸盐缓冲剂,以防止水解。添加磷酸盐或柠檬酸盐缓冲剂,以防止水解。 在分子结构方面,由于聚环氧乙烷醚基的引入,使其水在分子结构方面,由于聚环氧乙烷醚基的引入,使其水溶性与溶性与LASLAS等等相比明显提高、易于配成透明溶液;不受水硬相比明显提高、易于配成透明溶液;不受水硬度的影响,具备了优异的抗钙、镁离子作用的能力。度的影响,具备了优异的抗钙、镁离子作用的能力。l脂肪醇聚乙烯醚硫酸酯盐(脂肪醇聚乙烯醚硫酸酯盐(AES):

20、): 通式:通式:RO(CH2CH2O)nSO3 M 以以月桂醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐月桂醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐为例,其化学式为:为例,其化学式为: C C12HH25O(CHO(CH2CHCH2O)O)3OSOOSO3NaNa 应用:应用: 广泛用于香波、洗浴用品、剃须膏等盥洗用品中。广泛用于香波、洗浴用品、剃须膏等盥洗用品中。 是轻(重)垢型洗涤剂,地毯清洗剂等配方中的重要组是轻(重)垢型洗涤剂,地毯清洗剂等配方中的重要组分,还可用于无磷洗涤剂的配制。分,还可用于无磷洗涤剂的配制。 5. 2. 1 阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂 3、磺酸盐:、磺酸盐: 通式:通式:RSO3-M+ 分类:脂

21、肪族磺酸盐,分类:脂肪族磺酸盐,其分子由亲油性其分子由亲油性烷基基团烷基基团、离子性的亲、离子性的亲水水磺酸基团磺酸基团构成。构成。如琥珀酸二辛脂磺酸钠(如琥珀酸二辛脂磺酸钠(C20H37O7SNa);烷基芳基磺酸化物,);烷基芳基磺酸化物,如如十二烷基苯磺酸钠十二烷基苯磺酸钠,洗衣粉洗衣粉主要成分,常用洗涤剂;烷基主要成分,常用洗涤剂;烷基苯磺酸化物;胆酸盐,如牛磺胆酸钠。苯磺酸化物;胆酸盐,如牛磺胆酸钠。 性质:水溶性性质:水溶性, 在酸性介质中不易水解在酸性介质中不易水解,比硫酸脂盐耐热。,比硫酸脂盐耐热。 应用:应用: 毒性小,易降解;用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸毒性小,易降解;用作

22、胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油酸的增溶剂;较好的洗涤剂。甘油酸的增溶剂;较好的洗涤剂。 主要用途:主要用途: (1) (1) 配制各种类型的液体、粉状、粒状、浆状洗涤剂、擦净配制各种类型的液体、粉状、粒状、浆状洗涤剂、擦净剂和清洁剂;剂和清洁剂; (2) (2)可用作油井空气钻井起泡剂,软质陶瓷、水泥、石膏用泡可用作油井空气钻井起泡剂,软质陶瓷、水泥、石膏用泡沫剂、纺织用抗静电涂布剂、染色助剂、石灰分散剂、明胶凝沫剂、纺织用抗静电涂布剂、染色助剂、石灰分散剂、明胶凝聚剂、铝增亮剂、电镀工业脱脂剂、造纸工业脱墨剂等;聚剂、铝增亮剂、电镀工业脱脂剂、造纸工业脱墨剂等; (3) (3)在农业方面,用

23、作防化肥结块剂、杀菌剂和协同杀虫剂。在农业方面,用作防化肥结块剂、杀菌剂和协同杀虫剂。 5. 2. 1 阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂 4、磷酸酯盐:、磷酸酯盐: 通式:通式:ROPO3-Mn+ 分类:单酯盐;双酯盐;分类:单酯盐;双酯盐; 性质:与硫酸脂盐类似,性质:与硫酸脂盐类似,抗静电性及抗硬化性抗静电性及抗硬化性较强。较强。应用:应用: 净洗剂;润湿剂;乳化剂;抗静电剂。净洗剂;润湿剂;乳化剂;抗静电剂。具有优良的抗具有优良的抗静电、乳化、防锈和分散等性能,广泛用于纺织、化工、国静电、乳化、防锈和分散等性能,广泛用于纺织、化工、国防、金属加工等工业部门。防、金属加工等工业部门。单酯盐

24、单酯盐双酯盐双酯盐 以月桂醇聚环氧乙烷醚磷酸钠(以月桂醇聚环氧乙烷醚磷酸钠(AEPSAEPS)为例)为例C12H25O(CH2CH2O)POONaONa3C12H25O(CH2CH2O)PO3C12H25O(CH2CH2O)3ONa30 亲水基一端是阳离子,故常亲水基一端是阳离子,故常称之为称之为 “阳性皂阳性皂”。其水。其水溶液大多呈溶液大多呈酸性酸性。阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂R-NH2HCl伯胺盐伯胺盐 CH3 |R-NH-HCl仲胺盐仲胺盐 | H CH3 |R-N-HCl叔胺盐叔胺盐 | CH3 CH3 |R-N+-CH3Cl- 季胺盐季胺盐 | CH35.2 表面活性剂的分类

25、表面活性剂的分类 5. 2. 2 阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂 可由高级胺用盐酸或醋酸处理而得。可由高级胺用盐酸或醋酸处理而得。起作用的是阳离子,亦称阳性皂。起作用的是阳离子,亦称阳性皂。1. 结构:含有一个结构:含有一个五价氮五价氮原子。原子。2. 特点:特点:水溶性大水溶性大,在酸性和碱性溶液中较稳定具有良好的表,在酸性和碱性溶液中较稳定具有良好的表面活性和面活性和杀菌杀菌作用。作用。 3. 应用:杀菌;防腐;皮肤、粘膜手术器械的消毒。应用:杀菌;防腐;皮肤、粘膜手术器械的消毒。4. 常用药物:苯扎氯铵常用药物:苯扎氯铵(洁尔灭洁尔灭);苯扎溴铵;苯扎溴铵 (新洁尔灭新洁尔灭) 。 5

26、. 2. 2 阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂 1. 胺盐型阳离子表面活性剂胺盐型阳离子表面活性剂l 胺盐型:包括伯、仲、叔胺盐。胺盐型:包括伯、仲、叔胺盐。l通式为:通式为:l用途:金属缓蚀剂、浮选工艺中的捕集剂等。用途:金属缓蚀剂、浮选工艺中的捕集剂等。l制备:伯、仲、叔胺与酸反应制得制备:伯、仲、叔胺与酸反应制得 R1 |R-N HX | R22. 季铵盐型阳离子表面活性剂季铵盐型阳离子表面活性剂l 通式为:通式为:l 用途:用途:织物柔软剂、抗静电剂、消毒杀菌剂、杀藻剂,在织物柔软剂、抗静电剂、消毒杀菌剂、杀藻剂,在化学反应中作相转移催化剂等。化学反应中作相转移催化剂等。l 制备:一般

27、由制备:一般由叔胺与烷基化剂叔胺与烷基化剂反应制得反应制得l性能比较:季胺盐性能比较:季胺盐碱性碱性较强,可溶于碱性介质,而胺盐型则较强,可溶于碱性介质,而胺盐型则会游离成原来的不溶胺而析出。会游离成原来的不溶胺而析出。 CH3 |R-N+-CH3Cl-季胺盐季胺盐 | CH3十二烷基三乙基溴化铵十二烷基三甲基溴化铵十六烷基三甲基溴化铵n 结构为:结构为:RARA+ +BB- -,即在分子一端同时存在酸性基和碱性基。,即在分子一端同时存在酸性基和碱性基。5.2 表面活性剂的分类表面活性剂的分类36在亲水基一端既有阳离子也有阴离子。在亲水基一端既有阳离子也有阴离子。阳离子由铵盐或季铵盐作为亲水基

28、,阴离子可以是阳离子由铵盐或季铵盐作为亲水基,阴离子可以是羧酸盐、硫酸脂盐或磺酸盐。但商品基本都是羧酸羧酸盐、硫酸脂盐或磺酸盐。但商品基本都是羧酸盐型。盐型。两性表面活性剂两性表面活性剂R-NHCH2-CH2COOH 氨基酸型氨基酸型 CH3 |R-N+-CH2COO- 甜菜碱型甜菜碱型 | CH3 5. 2. 3 两性表面活性剂两性表面活性剂 n 氨基酸型表面活性剂最大特征在于既能给出质子又能接收质子。氨基酸型表面活性剂最大特征在于既能给出质子又能接收质子。例如:例如:RN+ +HC2H4COOH RN+ +H2C2H4COO- - RNHC2H4COO- - pH pH pIpI pH=

29、pH= pIpI pH pH pIpI 在在pH pI (pH pI )的溶液中,呈现出阳(阴)离子表面)的溶液中,呈现出阳(阴)离子表面活性剂的特征,置于静电场中,将发生移动。活性剂的特征,置于静电场中,将发生移动。 等电点等电点pI时,溶解度最小,发泡、润湿和洗涤能力也较低。时,溶解度最小,发泡、润湿和洗涤能力也较低。 l 分子结构上同时具有分子结构上同时具有正负电荷基团正负电荷基团的表面活性剂,随介的表面活性剂,随介质的质的PH可成阳或阴离子型。可成阳或阴离子型。等电点等电点pIl 最大优点:适用于任何最大优点:适用于任何PH溶液,在溶液,在等电点时也无沉淀等电点时也无沉淀。l 性质:碱

30、性水溶液中呈阴离子性质,起泡性良好、去污性质:碱性水溶液中呈阴离子性质,起泡性良好、去污力亦强;力亦强; 酸性水溶液中呈阳离子性质,杀菌力很强,毒酸性水溶液中呈阳离子性质,杀菌力很强,毒性小。性小。 5. 2. 3 两性表面活性剂两性表面活性剂 R-CCH2CH2OHNNCH2COO-常用品种:常用品种:1、咪唑啉型、咪唑啉型 在两性表面活性剂中产量最大,应用最广。在两性表面活性剂中产量最大,应用最广。其无毒、无刺激、生物降解性极好。常作织其无毒、无刺激、生物降解性极好。常作织物柔软剂、抗静电剂、抗菌剂等。物柔软剂、抗静电剂、抗菌剂等。2、氨基酸型氨基酸型 在碱液中呈阴离子性质,起泡性好、去污

31、力亦强;在碱液中呈阴离子性质,起泡性好、去污力亦强; 在酸液中在酸液中呈阳离子性质,杀菌力很强,毒性小。主要用于杀菌剂、去臭呈阳离子性质,杀菌力很强,毒性小。主要用于杀菌剂、去臭剂、纺织匀染剂等。剂、纺织匀染剂等。3、甜菜碱型甜菜碱型pHpHpIpI时呈阳离子性质,时呈阳离子性质, 但在但在pH pH pIpI时并不呈阴离子性质时并不呈阴离子性质。在水中有较好的溶解度,即使在等电点其溶解度也不明显降。在水中有较好的溶解度,即使在等电点其溶解度也不明显降低。主要用于织物柔软剂、抗静电剂、杀菌剂等。低。主要用于织物柔软剂、抗静电剂、杀菌剂等。R-CCH2CH2OHNNCH2COO-41R-(C6H

32、4)-O(C2H4O)nH烷基酚聚氧乙烯醚烷基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂非离子表面活性剂R2N-(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基胺聚氧乙烯烷基胺R-CONH(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基酰胺聚氧乙烯烷基酰胺R-COOCH2(CHOH)3H多元醇型多元醇型R-O-(CH2CH2O)nH脂肪醇脂肪醇聚氧乙烯醚聚氧乙烯醚在水溶液中不电离,其亲水基在水溶液中不电离,其亲水基主要是由具有一定数量的含氧主要是由具有一定数量的含氧基团(常为基团(常为醚基和羟基醚基和羟基,多为,多为氧乙烯基氧乙烯基CH2CH2O-)组成。)组成。5. 2. 4 非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂 5.2 表面活性剂的分类表

33、面活性剂的分类稳定性高,不易受强电解质稳定性高,不易受强电解质盐类的影响,也不易受盐类的影响,也不易受pHpH值值的影响,与其他类型表面活的影响,与其他类型表面活性剂相容性好。性剂相容性好。42在水溶液中不解离。在水溶液中不解离。 1.结构组成:结构组成:亲水基团亲水基团 (聚乙二醇型聚乙二醇型&多元醇型多元醇型);亲油基团亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基);酯键、醚健。酯键、醚健。 2.性质:性质: 毒性,溶血作用较小,化学上不解离,不易受电解质,毒性,溶血作用较小,化学上不解离,不易受电解质,pH值的影响;能与大多数药物配伍,应用广泛(

34、外用、内服、值的影响;能与大多数药物配伍,应用广泛(外用、内服、注射)。注射)。去除油性污垢的能力很强,且具有防止污垢再沉积的能力。其去除油性污垢的能力很强,且具有防止污垢再沉积的能力。其临界胶束浓度也临界胶束浓度也比离子型表面活性剂低比离子型表面活性剂低1-2个数量级个数量级。缺点:一般为蜡状物或液体,很难复配成粉状。缺点:一般为蜡状物或液体,很难复配成粉状。5. 2. 4 非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂 高级醇有月桂醇、十六醇、油醇、鲸蜡醇等。高级醇有月桂醇、十六醇、油醇、鲸蜡醇等。OOCHO22CH22CHCHCHO22CH22CHCHCHCHO22CH22OCH2H OOH2OH

35、2OH2OH2OH2CH2当其在水中时,亲水性的氧原子被置于链的外侧,憎水性的当其在水中时,亲水性的氧原子被置于链的外侧,憎水性的-CH2-CH2-基位于内部,有利于氧原子与水分子形成氢键,使聚氧乙烯链整体基位于内部,有利于氧原子与水分子形成氢键,使聚氧乙烯链整体上恰似一个亲水基,显示出较大的亲水性。上恰似一个亲水基,显示出较大的亲水性。R-COO-CH2 HO-CH HO-CH2R-COO-CH2 R-COO-CH HO-CH2脂肪酸甘油单酯脂肪酸甘油单酯 脂肪酸甘油双酯脂肪酸甘油双酯亲水基是多元醇类、氨基醇类、糖类等。表亲水基是多元醇类、氨基醇类、糖类等。表5-25.2.5 特种表面活性剂

36、特种表面活性剂 通常表面活性剂的亲油基是碳氢长链,分子中还可以含通常表面活性剂的亲油基是碳氢长链,分子中还可以含有有OO、NN、S S、ClCl、BrBr、I I等元素。称为普通(碳氢)表面活等元素。称为普通(碳氢)表面活性剂。如果亲油基是含有性剂。如果亲油基是含有F F或或SiSi、P P和和B B等元素的表面活性剂等元素的表面活性剂,则称为,则称为特种表面活性剂特种表面活性剂。 一般有含氟表面活性剂、含硅表面活性剂、冠醚类表一般有含氟表面活性剂、含硅表面活性剂、冠醚类表面活性剂、高分子表面活性剂、生物表面活性剂等。面活性剂、高分子表面活性剂、生物表面活性剂等。 由于特种表面活性剂具有一般表

37、面活性剂所没有的特由于特种表面活性剂具有一般表面活性剂所没有的特种功能与用途种功能与用途, ,越来越受到人们的重视越来越受到人们的重视 。 由于氟原子具有最高的电负性、最高的键能和较短的链长由于氟原子具有最高的电负性、最高的键能和较短的链长,因而使含氟表面活性剂具有,因而使含氟表面活性剂具有“三高三高”、“两憎两憎”的特点。的特点。 氢原子可以部分被氢原子可以部分被氟氟原子取代,也可全部被原子取代,也可全部被氟氟原子取代,原子取代,后者称为后者称为全氟全氟表面活性剂。表面活性剂。 这类表面活性剂性能特殊,其应用越来越引人注目。这类表面活性剂性能特殊,其应用越来越引人注目。 碳氟表面活性剂在碳氟

38、表面活性剂在6个碳原子个碳原子的时候就有很好的表面活性,的时候就有很好的表面活性,812个碳原子个碳原子最佳。最佳。含氟表面活性剂含氟表面活性剂指碳氢链中指碳氢链中H原子被原子被F所取代后的表面活性剂。所取代后的表面活性剂。l 高化学稳定性和高耐热稳定性能好高化学稳定性和高耐热稳定性能好耐高温耐高温耐强酸、强碱以及强氧化剂;耐强酸、强碱以及强氧化剂;极高的表面活性,浓度极低时(万分之几)即可使水溶液极高的表面活性,浓度极低时(万分之几)即可使水溶液的表面张力可低至的表面张力可低至20mN/m以下以下(甚至可低到甚至可低到12mN/m) 。l 高表面活性高表面活性如如C C8 8F F1717C

39、OONHCOONH4 4可使水的表面张力降到可使水的表面张力降到l6.5mN/ml6.5mN/ml 憎水憎油性憎水憎油性l 低低CMC 与同类普通表面活性剂比,具有较低的与同类普通表面活性剂比,具有较低的CMC含含氟表面活性剂的应用举例氟表面活性剂的应用举例 高效灭火剂高效灭火剂与普通表面活性剂复配成与普通表面活性剂复配成“轻水轻水”泡沫灭火剂。能在油泡沫灭火剂。能在油面上迅速铺展成膜,提高灭火性能,缩短灭火时间,抗面上迅速铺展成膜,提高灭火性能,缩短灭火时间,抗复燃型好。复燃型好。 铬酸雾抑制剂铬酸雾抑制剂利用其高化学稳定性,在镀铬池液面上形成致密、稳定利用其高化学稳定性,在镀铬池液面上形成

40、致密、稳定的泡沫层,有效阻止铬酸雾的逸出。的泡沫层,有效阻止铬酸雾的逸出。 防水防油剂防水防油剂用于既防水又防油的纺织品、纸张及皮革等。用于既防水又防油的纺织品、纸张及皮革等。 指以指以硅烷基链硅烷基链或或硅氧烷基链硅氧烷基链为亲油基,聚氧乙烯链、羧基或为亲油基,聚氧乙烯链、羧基或其他极性基团为亲水基构成的表面活性剂。其他极性基团为亲水基构成的表面活性剂。 Si-O键要比键要比 C-C 键稳定,不易断裂。键稳定,不易断裂。因而含硅表面活性剂因而含硅表面活性剂具有较高的具有较高的耐热稳定性耐热稳定性 季铵盐季铵盐含硅表面活性剂含硅表面活性剂的杀菌能力很强,一般配成稀溶液,的杀菌能力很强,一般配成

41、稀溶液,就能杀死各种细菌例如就能杀死各种细菌例如革兰氏阴性细菌、葡萄球菌、真菌革兰氏阴性细菌、葡萄球菌、真菌等。等。 硅氧烷表面活性剂具有化妆品配方要求的硅氧烷表面活性剂具有化妆品配方要求的润滑性、光泽、润滑性、光泽、调理性、耐水性和特殊触感调理性、耐水性和特殊触感等良好特性,在这一领域具有很好等良好特性,在这一领域具有很好的应用前景。的应用前景。 大多用于大多用于洗发剂、护发素洗发剂、护发素和和调理香波调理香波中。它们能改善头中。它们能改善头发的梳理性、光泽和触感。发的梳理性、光泽和触感。54 是指由是指由细菌、酵母和真菌细菌、酵母和真菌等多种微生物产生的具有等多种微生物产生的具有表面活表面

42、活性剂性剂特征的化合物。主要有:糖脂类;磷脂类;脂肪酸特征的化合物。主要有:糖脂类;磷脂类;脂肪酸类;氨基酸酯类;聚合物类等。类;氨基酸酯类;聚合物类等。 生物表面活性剂产物具有生物表面活性剂产物具有无毒、易生物降解无毒、易生物降解等特性,等特性,使其在一些特殊工业领域和使其在一些特殊工业领域和环境保护环境保护方面受到关注,并有可方面受到关注,并有可能成为化学合成表面活性剂的替代品或升级换代产品。能成为化学合成表面活性剂的替代品或升级换代产品。 例如用例如用废弃的油废弃的油培养微生物,培养微生物,能加速其分解能加速其分解,既能得到,既能得到性能好的生物表面活性剂,同时解决了炼油厂的污染问题。性

43、能好的生物表面活性剂,同时解决了炼油厂的污染问题。55n冠醚类大环化合物主要由聚氧乙烯组成,与非离子型表面冠醚类大环化合物主要由聚氧乙烯组成,与非离子型表面活性剂的亲水基相似,若在冠醚大环上引入憎水性的烷基活性剂的亲水基相似,若在冠醚大环上引入憎水性的烷基取代基,则可得到与非离子型表面活性剂类似的新型表面取代基,则可得到与非离子型表面活性剂类似的新型表面活性剂。活性剂。OOOOOOROOOOOOK56n冠醚类大环化合物可与金属离子络合、形成可溶冠醚类大环化合物可与金属离子络合、形成可溶于有机溶剂相络合物的特性,因而使其从非离子于有机溶剂相络合物的特性,因而使其从非离子表面活性剂转变为阳离子型表

44、面活性剂,广泛用表面活性剂转变为阳离子型表面活性剂,广泛用作相转移催化剂。作相转移催化剂。OOOOOOROOOOOOK分子量在分子量在2000300020003000范围内具有表面活性的化合物,无范围内具有表面活性的化合物,无论是水溶性还是油溶性的,当它易吸附在某种界面上,导致界论是水溶性还是油溶性的,当它易吸附在某种界面上,导致界面以及溶液的状态与性质发生变化,并在表面化学上有实用意面以及溶液的状态与性质发生变化,并在表面化学上有实用意义的物质,称为义的物质,称为高分子表面活性剂高分子表面活性剂。特点:表面张力降低能力小,由于相对分子质量大,故渗特点:表面张力降低能力小,由于相对分子质量大,

45、故渗透能力弱,气泡力弱,一旦发泡能形成稳定的泡沫,有乳化能透能力弱,气泡力弱,一旦发泡能形成稳定的泡沫,有乳化能力,能形成稳定的乳状液,有良好的分散力和絮凝力,多数毒力,能形成稳定的乳状液,有良好的分散力和絮凝力,多数毒性小。性小。高分子表面活性剂令人注目的特性是高分子表面活性剂令人注目的特性是分散、絮凝、增稠、分散、絮凝、增稠、抗静电等抗静电等性能,所以常用作分散剂、防垢剂、絮凝剂、消泡剂性能,所以常用作分散剂、防垢剂、絮凝剂、消泡剂、螯合剂、匀染剂、固色剂等。、螯合剂、匀染剂、固色剂等。阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂两性表面活性剂两性表面活性剂非离子表面活

46、性剂非离子表面活性剂特种表面活性剂特种表面活性剂RCOONa 羧酸盐羧酸盐R-OSO3Na 硫酸酯盐硫酸酯盐R-SO3Na 磺酸盐磺酸盐R-OPO3Na2 磷酸酯盐磷酸酯盐 R-NHCH2-CH2COOH 氨基酸型氨基酸型 CH3 |R-N+-CH2COO- 甜菜碱型甜菜碱型 | CH3咪唑啉型咪唑啉型NCH2CH2NHRCH2COO含氟表面活性剂含氟表面活性剂含硅表面活性剂含硅表面活性剂冠醚类大环化合物冠醚类大环化合物生物表面活性剂生物表面活性剂高分子表面活性剂高分子表面活性剂605.3 表面活性剂的物理化学性能表面活性剂的物理化学性能5.3.1 亲疏平衡值(亲疏平衡值(HLB, hydro

47、phile-lipophile balance) 若分子的亲水性太强,将完全进入水相;疏水性太强又将完若分子的亲水性太强,将完全进入水相;疏水性太强又将完全进入油相。亲水基团和亲油基团强弱必须有适当平衡,才全进入油相。亲水基团和亲油基团强弱必须有适当平衡,才能使表面活性剂发挥最佳的表面活性。能使表面活性剂发挥最佳的表面活性。 表面活性剂要在界面吸附和在溶液中形成胶束,就必须使疏表面活性剂要在界面吸附和在溶液中形成胶束,就必须使疏水基团和亲水基团之间具有一定的平衡,称之为水基团和亲水基团之间具有一定的平衡,称之为亲疏平衡(亲疏平衡(HLB)。)。615.3 表面活性剂的物理化学性能表面活性剂的物

48、理化学性能5.3.1 亲疏平衡值(亲疏平衡值(HLB) 表面活性剂都是两亲分子,由于亲水和亲油基团的不同,表面活性剂都是两亲分子,由于亲水和亲油基团的不同,很难用相同的单位来衡量,所以很难用相同的单位来衡量,所以Griffin提出了提出了用一个相对的值用一个相对的值即即HLB值来表示表面活性物质的亲水性。值来表示表面活性物质的亲水性。HLBHLB值的大小表示表值的大小表示表面活性剂亲水亲油性的相对大小,面活性剂亲水亲油性的相对大小,HLBHLB值越大,表示该表面活性值越大,表示该表面活性剂的亲水性越强;剂的亲水性越强;HLBHLB值越低,则亲油性或疏水性越强。值越低,则亲油性或疏水性越强。 一

49、般来讲,指定石蜡的一般来讲,指定石蜡的HLB=0,油酸的,油酸的HLB=1,油酸钾的,油酸钾的HLB=20,十二烷基硫酸酯钠的,十二烷基硫酸酯钠的HLB=40。以此为标准,阴离子。以此为标准,阴离子表面活性剂表面活性剂HLB在在1-40之间,非离子表面活性剂的之间,非离子表面活性剂的HLB在在1-20之间。之间。表面活性剂的表面活性剂的HLB值的范围为值的范围为l40由小到大亲水性增强。由小到大亲水性增强。一般一般HLB小于小于10则认为亲油性好,则认为亲油性好,大于大于10则认为亲水性好。则认为亲水性好。62HLB值的确定值的确定1.非离子型非离子型HLB值的确定值的确定2.其他类型表面活性

50、剂其他类型表面活性剂HLB值的计算值的计算3.混合表面活性剂的混合表面活性剂的HLB值的计算值的计算5.3.1 亲疏平衡值(亲疏平衡值(HLB)5.3.1 亲疏平衡值(亲疏平衡值(HLB)(1 1)非离子型)非离子型HLB值的计算值的计算1005亲水基分子量疏水基分子量 亲水基分子量1005HLB 亲 水 基 部 分 分 子 量表 面 活 性 剂 分 子 量例如:例如:石蜡无亲水基,所以石蜡无亲水基,所以HLB=0 聚乙二醇,全部是亲水基,聚乙二醇,全部是亲水基,HLB=20。 其余非离子型表面活性剂的其余非离子型表面活性剂的HLB值介于值介于020之间。之间。 例:求 的HLB值表面活性剂分

51、子量:616HLB=396/616*100/5=12.86C H919O (CH CH O)229H解:亲水基(CH2CH2O)9 分子量:3965.3.1 亲疏平衡值(亲疏平衡值(HLB)(2 2)其他类型表面活性剂)其他类型表面活性剂HLB值的计算值的计算7 (2-4)HLBHL 1957年Davies:例例1 1:计算十二:计算十二烷基磺酸钠(烷基磺酸钠(C12H25SO3Na)的)的HLB值值解:据式解:据式 ,可得:,可得: =11-120.475+7=12.37 (2-4)HLBHL 67 例例2 2:求甘油硬脂酸单酯的:求甘油硬脂酸单酯的HLB值。值。CH OOC(CH ) CH

52、CHOHCH OH221632解:解: 20 C 0.475209.5 2-OH 1.923.8 1个个-COO- 2.4 HLB=3.8+2.4-9.5+7=3.7(3)混合表面活性剂)混合表面活性剂HLB值的计算值的计算l 一般认为,一般认为,HLB值具有加和性,因而,可以预测一种混合表值具有加和性,因而,可以预测一种混合表面活性剂的面活性剂的HLB值,值,虽并不非常严谨,但大多数表面活性剂虽并不非常严谨,但大多数表面活性剂的的HLB值数据表明,偏差很少有大于值数据表明,偏差很少有大于12个个HLB单位。单位。 mA 、mB为混合表面活性剂种为混合表面活性剂种A, B组分的质量,组分的质量

53、,HLBA, HLBB为为A, B组分各自的组分各自的HLB值。调节值。调节WA和和WB,可根据需要得到,可根据需要得到一个合适的混合一个合适的混合HLB值。值。 (2-5)AABBABmHLBmHLBHLBmm69 1 1)根据需要,可根据)根据需要,可根据HLB值选择合适的表面活性剂值选择合适的表面活性剂。 HLBHLB值值 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 | | | | | | 石蜡石蜡 W/O乳化剂乳化剂 润湿剂润湿剂 洗涤剂洗涤剂 增溶剂增溶剂 | | | | | 聚乙二醇聚乙二醇 O/W乳化剂乳化剂 例

54、如:例如:HLB值在值在26之间,作油包水型的乳化剂;之间,作油包水型的乳化剂; 810之间作润湿剂;之间作润湿剂; 1218之间作为水包油型乳化剂。之间作为水包油型乳化剂。 HLB值的应用值的应用702)HLB值和其在水中的分散情况值和其在水中的分散情况HLBHLB值值 溶解性溶解性 133668810101313以上以上 不分散不分散微分散微分散搅拌下分散成乳液搅拌下分散成乳液形成稳定乳液形成稳定乳液半透明乃至透明半透明乃至透明透明溶液透明溶液 HLBHLB值虽然能够反映表面活性剂的亲水、亲油情况,但明显值虽然能够反映表面活性剂的亲水、亲油情况,但明显存在以下缺点:存在以下缺点:(1)它没

55、有考虑到油相与水相本身的性能;)它没有考虑到油相与水相本身的性能;(2)它没有考虑表面活性剂浓度的影响;)它没有考虑表面活性剂浓度的影响;(3)它没有考虑到温度及各相体积的影响;)它没有考虑到温度及各相体积的影响;HLB值的缺点值的缺点725.3.2 相转型温度(相转型温度(PIT, phase inversion temperature)l 日本学者莜田耕三提出了日本学者莜田耕三提出了PIT概念。概念。 l 非离子型表面活性剂在低温下可形成水包油(非离子型表面活性剂在低温下可形成水包油(O/W)型乳状液,)型乳状液,随着温度升高,非离子型表面活性剂的亲水基团(特别是聚氧随着温度升高,非离子型

56、表面活性剂的亲水基团(特别是聚氧乙烯链)的水合程度随温度升高而降低,表面活性剂乙烯链)的水合程度随温度升高而降低,表面活性剂亲水性下亲水性下降,溶解度减小,降,溶解度减小,HLB值下值下降,最后达到某一温度,使得乳状降,最后达到某一温度,使得乳状液从液从原来的原来的O/W型转变为油包水型(型转变为油包水型(W/O)。这一温度称为。这一温度称为相相转型温度转型温度PIT,又成为又成为亲水亲水-亲油平衡温度(亲油平衡温度(HLB温度)温度)。l PIT与与HLB同样可以反映出表面活性剂的亲水性与亲油性,而同样可以反映出表面活性剂的亲水性与亲油性,而且还可以反映出且还可以反映出油种类、水溶液性质、温

57、度和相体积油种类、水溶液性质、温度和相体积等的影响。等的影响。5.3 表面活性剂的物理化学性能表面活性剂的物理化学性能73即使相同的表面活性剂,油的种类不同,即使相同的表面活性剂,油的种类不同,PIT值也不同。值也不同。越越容易溶解非离子表面活性剂的油,其容易溶解非离子表面活性剂的油,其PIT值越低。值越低。表面活性剂的表面活性剂的亲水性越强,亲水性越强,PIT越高越高。PIT与与HLB的关系近乎直线。的关系近乎直线。HLB值大,其亲水性强,其值大,其亲水性强,其PIT越高,故需在较高的温度下才能转相。越高,故需在较高的温度下才能转相。PIT的测定可用电导法。的测定可用电导法。5.3.2 相转

58、型温度(相转型温度(PIT)5.3.3 临界胶束浓度(临界胶束浓度(CMC)5.3 表面活性剂的物理化学性能表面活性剂的物理化学性能 少量活性剂的加入可使水的表面少量活性剂的加入可使水的表面张力迅速下降,但到某一浓度后,张力迅速下降,但到某一浓度后,水溶液的表面张力几乎不变。这水溶液的表面张力几乎不变。这个表面张力转折点的浓度称为临个表面张力转折点的浓度称为临界胶束浓度(界胶束浓度(CMC)。)。 CMCCMC越小,该表面活性剂的活性越大。越小,该表面活性剂的活性越大。1、定义、定义表面活性剂浓度变大表面活性剂浓度变大C CMC溶液中的分子的憎水基相溶液中的分子的憎水基相互吸引,分子自发聚集,

59、互吸引,分子自发聚集,形成球状、层状胶束,将形成球状、层状胶束,将憎水基埋在胶束内部憎水基埋在胶束内部表面活性剂在溶液中表面活性剂在溶液中形成胶束形成胶束的最低浓度的浓度称为的最低浓度的浓度称为临界胶束浓度(临界胶束浓度(CMC)。)。2. CMC的测定的测定 a. 表面张力法:表面张力法: 测定临界胶束浓度最基本的方法是测定表面活性剂不同浓度下的表面张测定临界胶束浓度最基本的方法是测定表面活性剂不同浓度下的表面张力,力,并作并作-lgc图来确定。图来确定。 具体做法:测定一系列不同浓度表面活性剂溶液的表面张力,作出-lgc曲线,将曲线转折点两侧的直线部分外延,相交点的浓度即为此体系中表面活性

60、剂的CMC。 这种方法可以同时求出表面活性剂的CMC和表面吸附等温线。表面张力法:表面张力法: 优点:优点: 简单方便;简单方便; 对各类表面活性剂普遍适用;对各类表面活性剂普遍适用; 灵敏度不受表面活性剂类型、活性高低、浓度高低、是否有无机盐等因灵敏度不受表面活性剂类型、活性高低、浓度高低、是否有无机盐等因素的影响。素的影响。 一般认为表面张力法是测定表面活性剂一般认为表面张力法是测定表面活性剂cmc的的标准方法标准方法。 另外,另外,CMC时,溶液表面张力基时,溶液表面张力基本达到最低值,以此为界,溶液的本达到最低值,以此为界,溶液的多种物理性质,如摩尔电导、粘度、多种物理性质,如摩尔电导、粘度、

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