【大学】表面活性剂的功能与应用

第三章

表面活性剂的功能与应用2023/4/141编辑ppt润湿作用乳化作用分散作用起泡与消泡增溶作用洗涤作用肥皂、洗涤剂化妆品食品加工纺织工业金属加工石油、建筑功能应用2023/4/142编辑ppt3.1增溶作用Solubilization表面活性剂在水溶液中达到临界胶束浓度后，一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的溶解度可显著增加并形成透明胶体溶液，这种作用即增溶作用。3.1.1增溶作用的定义和特点

s

/溶解度C/%

没有两相界面存在是热力学稳定体系溶液的其他物理性质没有明显改变。cmc2023/4/143编辑ppt3.1.2增溶作用的方式1非极性分子在胶束内的增溶在胶束内部，被增容的物质完全处于非极性环境中。2023/4/144编辑ppt2在表面活性剂分子间的增溶

分子结构与表面活性剂类似的极性有机化合物栅栏之间甚至拉入内部。2023/4/145编辑ppt3在胶束表面的吸附增溶既不溶于水也不溶于油的小分子极性有机化合物在胶束表面增容2023/4/146编辑ppt4聚氧乙烯基间的增溶以聚氧乙烯基为亲水基的非离子表面活性剂包裹在胶束外层的长链中

2023/4/147编辑ppt增溶量：100mL已标定的浓度的表面活性剂溶液中，滴加被增溶物，当达饱和开始析出时的物质的量（mol）4＞2＞

1＞

32023/4/148编辑ppt3.1.3增溶作用的主要影响因素3.1.3.1表面活性剂的化学结构1.非离子型＞阳离子型＞阴离子型2.胶束越大，增溶量越大。3.直链型＞支链型4.疏水基含有极性基团

2023/4/149编辑ppt3.1.3.2被增溶物的化学结构3.1.3.3温度的影响链长、不饱和度、支链、环化程度……有个问题？？2023/4/1410编辑ppt3.1.3.4添加无机电解质的影响3.1.3.5有机添加剂的影响添加极性物质添加非极性物质

2023/4/1411编辑ppt3.1.4增溶作用的应用乳液聚合开采石油胶片生产洗涤剂2023/4/1412编辑ppt3.2乳化与破乳作用一种或多种液体以微滴状分散到另一种不相混溶的液体中所形成的多相分散体系，称为乳状液。这种形成乳状液的过程称为乳化。分散相(内相、不连续相)分散介质(外相、连续相)水相/油相2023/4/1413编辑ppt3.2.1乳状液的类型及形成3.2.1.1乳状液的类型和鉴别1水包油O/W2油包水W/O3套圈型稀释法染料法电导法滤纸湿润法2023/4/1414编辑ppt3.2.1.2影响乳状液类型的主要因素1相体积（25.98%—74.02%）2乳化剂的分子结构和性质3乳化器的材质4两相的聚结速度2023/4/1415编辑ppt3.2.2影响乳状液稳定性的因素有两相界面存在是热力学不稳定体系1表面张力

2界面膜的性质

3界面电荷

4乳状液分散介质的黏度

5固体粉末的加入2023/4/1416编辑ppt3.2.3乳化剂及其选择依据合成表面活性剂高分子化合物天然化合物固体粉末

亲油

|亲水HLB值01

3

67810121315

1820 |

|消泡|

—

|

|

润湿剂

|—增溶剂——||

石蜡

W/O乳化剂

|去污|

聚乙二醇

|——

渗透作用———|

|

———O/W乳化剂

————|

1HLB值法2023/4/1417编辑ppt1

乳化剂与分散相的亲和性。2乳化剂的配伍作用3乳化剂体系的特殊要求

食品、化妆品用乳化剂应无毒、无特殊气味。冰淇淋用硬脂酸单甘油醋作乳化剂。

雪花膏等则用司潘—吐温混合乳化剂

4

乳化剂的制造工艺不宜过分复杂，原料来源应丰富；使用要方便。2023/4/1418编辑ppt2转相温度PIT法（PhaseInversionTemperature）主要针对非离子表面活性剂浊点CloudPoint

温度高低2023/4/1419编辑ppt3.2.4乳化剂的破乳有两相界面存在是热力学不稳定体系2023/4/1420编辑ppt物理法：

离心法电沉积法超声波法过滤法化学法：破乳剂

顶替作用湿润作用絮凝作用破坏界面膜2023/4/1421编辑ppt3.2.5乳化和破乳的应用农药生产、金属加工、沥青乳化食品、化妆品原油开采2023/4/1422编辑ppt3.3润湿作用润湿是固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程接触角的示意图：2023/4/1423编辑ppt（1）粘湿3.3.1润湿过程粘附功(workofadhesion)2023/4/1424编辑ppt(2)浸湿浸湿功(workofimmersion)2023/4/1425编辑ppt(3)铺展2023/4/1426编辑ppt3.3.2表面活性剂的润湿作用这种借助表面活性剂来润湿物体的作用叫润湿作用1在固体表面发生定向吸附2提高液体的湿润能力2023/4/1427编辑ppt3.3.3润湿剂这种能使液体湿润或能加速固体表面湿润的表面活性剂叫做湿润剂位于分子中间时湿润性能比较强位于分子末端时去污能力比较强亲油基有分支结构的湿润性和渗透性的较好去污能力较差亲水基位置1分子结构2性质阴离子型分子量小的的湿润性和渗透性的较好分子量大的洗涤、分散、乳化能力较好分子量非离子型2023/4/1428编辑ppt3.3.4表面活性剂在润湿方面的应用1矿物的泡沫浮选2金属的防锈、缓蚀3织物的防水、防油处理4农药中的应用2023/4/1429编辑ppt3.4起泡和消泡作用

打开啤洒、香槟瓶即有大量泡沫出现等，液体泡沫。

人们通常所说的泡沫多指面包、蛋糕等弹性大的物质以及泡沫塑料、饼干等为固体泡沫。液体泡沫也是本节要讨论的主要内容。2023/4/1430编辑ppt“泡”就是由液体薄膜包围着气体。3.4.1泡沫的形成及其稳定性“泡沫”是气体分散于液体中的分散体系。2023/4/1431编辑ppt1表面张力泡沫的稳定性与那些条件相关呢？2界面膜的性质3表面张力的修复作用4表面电荷5泡内气体的扩散2023/4/1432编辑ppt3.4.2表面活性剂的起泡和稳定作用1表面活性剂的起泡性表面活性剂在外界作用下产生气泡的难易程度加压通气、搅拌W外=ΔE=γA2023/4/1433编辑ppt2表面活性剂的稳泡性稳泡剂天然化合物高分子化合物合成表面活性剂2023/4/1434编辑ppt在肥皂水里加入一小匙的砂糖或少许的茶叶，放在阴暗处过夜后，就会发现这种肥皂水吹出来的泡泡颜色不但鲜艳，而且比较不容易破裂。肥皂，热水2023/4/1435编辑ppt在制糖、制药、微生物工程、发酵酿造工业以及减压蒸馏、溶液浓缩和机械洗涤过程中泡沫太多，要加入适当的表面活性剂降低薄膜强度，消除气泡，防止事故。3.4.3表面活性剂的消泡作用2023/4/1436编辑ppt1表面张力2界面膜的性质3表面张力的修复作用4表面电荷5泡内气体的扩散泡沫的稳定性与那些条件相关呢？1降低局部表面张力2破坏界面膜的弹性使其失去自动修复作用3降低膜黏度4固体颗粒2023/4/1437编辑ppt消泡剂1降低局部表面张力2破坏界面膜的弹性使其失去自动修复作用3降低膜黏度4固体颗粒1天然油脂、矿物油2固体颗粒3合成表面活性剂2023/4/1438编辑ppt3.4.4起泡和消泡的应用3.4.4.1起泡作用在灭火中的应用燃烧的条件：温度氧气如何灭火呢？2023/4/1439编辑ppt

核心内容

钻井液的流变性能

钻井液处理剂

钻井液的造壁性

钻井液体系3.4.4.2起泡作用在原油开采中的应用钻井液2023/4/1440编辑ppt钻井液的主要作用（简图）携带、悬浮岩屑控制压力形成泥饼破岩、清岩保护油气层传递水功率2023/4/1441编辑ppt2023/4/1442编辑ppt钻井液功用类型组成钻井液

——

凡钻进中一切有助于从井眼产生和清除钻屑的流体（液、气、液+气）。广义完井液

——

一切与产层接触的流体（各种盐水、聚合物溶液、钻井液、泡沫等）。狭义完井液

——

钻开油气层的钻井液。2023/4/1443编辑ppt3.4.4.3消泡作用在发酵工业中的应用3.4.4.4消泡作用在轻工业中的应用2023/4/1444编辑ppt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。3.5洗涤和去污作用

洗涤体系是复杂的多相分散体系，润湿、渗透、吸附、乳化、分散、增溶、解吸、起泡等等的物理的化学的过程……2023/4/1445编辑ppt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。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。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：2023/4/1446编辑ppt3影响表面活性剂洗涤作用的因素1表面或表面张力2表面活性剂在界面上的吸附状态3表面活性剂的分子结构4乳化与起泡作用5表面活性剂的增溶作用6黏附强度2023/4/1447编辑ppt4表面活性剂在洗涤剂中的应用非离子型表面活性剂阴离子型表面活性剂两性表面活性剂粉状洗涤剂民用洗涤剂工业洗涤剂2023/4/1448编辑ppt液体洗涤剂洗发香波餐具洗涤剂轻垢液体洗涤剂重垢液体洗涤剂2023/4/1449编辑ppt第一看产品外观。一般来说，假冒伪劣产品的外包装比较粗糙，整体色泽较为暗淡，手感比较平，没有立体感，有些产品的说明文字模糊不清，而真洗发水的包装外观质地均匀，色泽鲜亮，手感错落有致，印刷字体清晰顺畅。

第二闻产品香味。香味是判断洗发水真假的重要依据。假的洗发水，香味或比较暗淡，或者根本就没有香味，另外有些假冒产品由于过多的加入了香精，闻起来有刺鼻的香味。而正品洗发水香味