洗涤剂工业化妆品工业食品工业纺织工业石油工业金属加工工业碳氢表面活性剂疏水基为碳氢基团。氟表面活性剂按疏水基分类疏水基为全氟或部分氟化的碳氢链。药学硅表面活性剂疏水基为全甲基化的Si-O-Si/Si-C-Si/Si-Si主干,一般是二甲基硅烷聚合物聚氧丙烯用来与环氧乙烷一起制备聚合型表面活性剂涂料/颜料/塑料羧酸盐型RCOO-M+皮革工业极性基带负电亲油基常为天然油脂。磺酸盐型RSO3M亲油基常由正构烷烃、α-烯烃、直链烷基苯提供。阴离子表面活性剂造纸工业硫酸(酯)盐型ROSO3M亲油基常由脂肪醇提供。磷酸(酯)盐型ROPO(OM)2极性基带正电亲油基常由脂肪醇提供。季铵盐型RNR'3A-A主要为卤素和酸根离子能源与选矿工业离子型表面活性剂阳离子表面活性剂疏水基与阴离子表面活性剂中的相似烷基吡啶盐型RC5H5N+A-物质相与相之间的分界而称为界面,包括气液、气固、液液、固固和固液五种。其中包含气相的界面叫表面,包括液体表面和固体表面两种。表面分子受力不平衡,引起液体表面自动收缩的力就叫表面张力。纯物质表面张力的大小与物性、温度、压力都有关系。纯物质表面张力大小顺序:熔盐与液体金属>水>有机液体表面表面张力分散体系之中的应用两个亲水基团,一个带正电(氨基/季氨基),一个带负电(羧基/磺酸基)两性表面活性剂胺盐型RnNHm+A-m=1-3 n=1-3液体增加单位表面所需做的可逆功。若是一种物质(甲)能降低另一物质(乙)的表面张力,就说甲对乙有表面活性。表面活性剂的表面活性通常用加入表面活性剂后溶剂表面张力的降低及其形成胶团的能力(胶团化能力)两个性质来表征。表面能表面活性其他工业中的应用关键词按亲水基分类聚氧乙烯类(大极性头)多元醇类化合物非离子型表面活性剂亚砜类化合物RSOR'具有表面活性,但在较高浓度才能降低溶液表面张力的物质不叫表面活性剂。纯液体只有一种物质,固定温度和压力下其表面张力是个定值,溶剂的表面张力会随浓度而改变。溶液是由至少两种物质组成的均一、稳定的混合物,被分散的物质(溶质)以分子或更小的质点分散于另一物质(溶剂)中。较低浓度应用溶剂在较低浓度下能显著改变溶剂表(界)面物理化学性质的物质,都可以划归表面活性剂范畴。广义氧化胺类化合物RNO分类带有两种亲水基团,一个带电,一个不带电。混合型表面活性剂以很低的浓度就能显著降低溶剂的表面张力的物质叫表面活性剂。传统概念凡是溶于水能够显著降低水的表面张力的物质称为表面活性剂。由于水是最主要的溶剂,表面活性剂通常在水溶液中使用。狭义表面活性剂Surfactant临界胶束浓度cmc开始形成胶团的浓度称为临界胶团浓度(Critical micelleconcentration),简写为CMC)。溶液性质在CMC处的突变亲水性:磺酸基、硫酸基、季铵阳离子>磷酸基、羧酸基>醚键、羟基亲水基亲油基:常为碳链亲水基性能性能指标克拉夫特 点(Krafft点)离子型表面活性剂的溶解度随温度升高而增大,温度升高到krafft点时其溶解度急剧升高。krafft点的溶解度即为该离子型表面活性剂的临界胶束浓度。krafft点时离子型表活使用的最低温度。聚氧乙烯型非离子表面活性剂的溶解度随温度升高而降低,温度升高到浊点时出现浑浊。但糖基非离子表活具有正常的温度依赖性。温度升高不利于亲水基聚氧乙烯结构中醚键与水分子间氢键的形成结构亲油基疏水基憎水基液体表面吸附结果形成单分子层膜浊点(昙点)最基本的功能溶液内部自聚结果形成分子有序组合体如胶团、反胶团、囊泡、液晶等。原理疏水性:氟代烃基>硅氧烃基>脂肪族烷基>环烷烃基>脂肪族烯烃>脂肪基芳香烃基>芳香烃基>含弱亲水基的烃基HLB值亲水亲油平衡值,HLB值越大亲水性越大。HLB=亲水基的亲水性/亲油基的亲油性。改善水溶液表面层分子的受力不平衡状态:由于分子间作用力【水/表<水/水】、【空气/表>空气/水】,表面层分子向上的力增大,向下的力减弱。——主导原理降低表面分子之间的吸引力,改变“绷紧”状态:由于分子极性与分子大小的影响,表面活性剂分子间的吸引力也弱于水分子间的吸引力。原理结构与性能改变溶液界面化学性质(表面张力的降低)根据“相似相亲”原则,憎水基有逃离水溶液并在表面富集的趋势。吸附过程--疏水作用表面活性剂浓度极低时,零散分布于水溶液中。水水溶液表面张力接近纯水。胶团的形成--溶液内部自聚表面活性剂浓度达到临界胶束浓度cmc时,表面活性剂分子在溶液表面形成单分子层。溶液表面张力降到最小值。表面活性剂浓度继续升高,表面活性剂分子在溶液内部形成球形胶束。胶团:一定曲率的弯向疏水基一侧的闭合单分子层,疏水基向里,亲水基向外,在水溶液中形成。分子有序组合体相关概念共同基础结构单元:两亲的单分子层溶液性能胶团的增溶(胶团的加溶)反胶团:在油溶液中形成的弯向亲水基一侧的闭合弯曲单层。分子在液体内部和表面所受吸引力场不同,液体表面有自动收缩的倾向概念间接作用发展性能不溶和微溶于水的物质(如烃类和长链醇)可进入胶团中使其溶解度显著增加的现象。液晶:两个或多个平板单层,疏水基对疏水基或亲水基对亲水基,结合起来则形成层状胶团或层状液晶。棒状胶团平行地排列形成六方液晶、球形胶团密堆积形成立方液晶。囊泡:当双分子层或多分子层弯曲封闭起来则形成囊泡。直接作用润湿润湿作用是一种界面现象,它是指凝聚态物体表面上的一种流体被另一种与其不相混溶的流体取代的过程。常见的润湿现象是固体表面被液体覆盖的过程。起泡消泡乳化乳化作用是使互不混溶的两种液体形成有一定稳定性的液液分散体系的作用。水包油型乳状液O/W:分散相为油,分散介质为水.乳化作用的方法,在两种液体中加入乳化剂。破乳絮凝能有效促使分散体系发生聚沉或絮凝作用的外加物质称为聚沉剂和絮凝剂分散将固体以小粒子形式分布干分散介质中形成有相对稳定性体系的全过程称为分散作用。分散过程:使粉体润湿,粉体上的空气以液体介质取代;使固体粒子团簇分散;阻止已分散的粒子再聚集。防锈匀染固色平滑铺展渗透润滑抗静电杀菌影响增溶能力的因素(结构与性能)影响机理通过降低cmc值、增大胶束聚集数,改变胶团表面带电来增大增溶能力。凡有利于表面活性剂分析在表面紧密排列的因素均可降低cmc。表面活性剂的结构1、疏水基碳氢链长短相同时:非离子型>阳离子型>阴离子型2、表面活性剂碳链增长,其cmc值减小,股团聚集数增大,胶团大小增大,因而使增溶物增溶量增加。3、疏水基碳数相同,带直链比支链的cmc小,对烃基的增溶能力大。4、表活分子引入不饱和键和芳环,其cmc增大,增溶能力减小。5、表活分子引入极性基,可降低对非极性物质的增溶量,升高对极性物质的增溶量。1、增溶物为脂肪烃与烷基芳烃时,随不饱和和环化程度增加增溶量增大。2、增溶物分子尺寸增大,增溶量减少。3、增溶物同碳数,直链与支链增溶量相差不大。4、增溶物摩尔体积越小,增溶量越大。5、增溶物极性越小,增溶量越小。增溶物的结构微乳状液胶团催化间隔化反应介质微反应器药物载体洗涤加入无机电解质1、少量电解质加入到离子型表活中,可降低其cmc,增加胶团聚集数,增加对烃类的增溶量,减少极性有机物的增溶量,表面活性剂浓度在cmc附近时影响最为显著。2、电解质的加入常也可增大非离子型表面活性剂胶团的聚集数,提高其对非极性有机物的增溶能力。1、极性有机物(如长碳链醇、胺和酚等)的加入可提高非极性增溶物在离子型表面活性剂溶液中的增溶能力。极性有机物在构成胶团的表面活性离子间起间隔作用,减小端基的电性排斥作用,胶团表面曲率半径增大,内核容量增大。2、非极性有机物的加入常可使胶团增大,有利于极性增溶物增溶于胶团的栅栏层中。1、对于离子型表面活性剂,温度升高,热运动使胶刚中可供容纳增溶物的空间增大,提高增溶物在胶团中的溶解度。但温度对离子型表活的cmc和胶团聚集数影响较小。2、温度对非离子型表面活性剂的cmc、胶团聚集数影响大。在非离子型表面活性剂溶液中温度对增溶作用的影响常与增溶物的性质有关。对于非极性增溶物,温度升高增溶量增大。增溶于非离子型表面活性剂胶团聚氧乙烯链所构成的栅栏层的极性有机物(特别是短链化合物),温度升高至表面活性剂浊点时增溶量常出现极大值。由于非离子型表面活性剂亲水的聚氧乙烯基脱水使其缠绕紧密,减小了有效增溶空间所致。加入非电解质:极性与非极性有机物温度混合表面活性剂